JP2014056715A - Power storage device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power storage device capable of suppressing peeling of an active material layer.SOLUTION: A power storage device comprises: a first electrode plate 20; a pair of electrode units 10A, 10B having separator bags 32 which store the first electrode plate 20; and a second electrode plate. The second electrode plate is arranged between the pair of electrode units 10A, 10B. Each separator bag 32 has: a pair of separators 30, 30 arranged so as to cover both principal planes of the first electrode plate; and fixation parts 31a, 31b which fix the ends of the pair of separators 30, 30, respectively. The fixation part 31a of one separator bag 32 and a fixation part 31b of the other separator bag 32 deviate from each other by being viewed from a Z direction perpendicular to the principal plane of the second electrode plate.

Description

本発明は、蓄電装置に関する。   The present invention relates to a power storage device.

従来より、一方の電極及びこの電極を収容するセパレータ袋を有する電極ユニットと、他方の電極とを備えた蓄電装置が知られている。セパレータ袋は、二枚のセパレータの端部同士を溶着することなどにより形成される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power storage device including one electrode and an electrode unit having a separator bag that accommodates the electrode and the other electrode is known. The separator bag is formed by welding the end portions of two separators.

特開２００８−９１１００号公報JP 2008-91100 A 特開平９−２１３３７７号公報JP-A-9-213377 特開平７−３０２６１６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-302616

蓄電装置では、一対のセパレータ袋の間に他方の電極が配置される。他方の電極が一対のセパレータ袋の一対の溶着部間に挟まれると、この部分において、他方の電極の破損や活物質層の剥がれが生ずる場合があることが判明した。これは、セパレータ袋の溶着部には、溶着の際にバリが発生することがあること、及び、溶着部が非溶着部に比べて硬いことが１つの原因と考えられる。   In the power storage device, the other electrode is disposed between the pair of separator bags. It has been found that when the other electrode is sandwiched between a pair of welded portions of a pair of separator bags, the other electrode may be damaged or the active material layer may be peeled off at this portion. This is considered to be caused by the fact that burrs may occur at the welded portion of the separator bag during welding and that the welded portion is harder than the non-welded portion.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、活物質層の剥がれ等の電極の破損を抑制できる蓄電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power storage device that can suppress electrode breakage such as peeling of an active material layer.

本発明にかかる蓄電装置は、第一電極板、及び前記第一電極板を収容するセパレータ袋を有する一対の電極ユニットと、前記一対の電極ユニット間に配置された第二電極板と、を備える。各前記セパレータ袋は、前記第一電極板の両主面を覆うように配置された一対のセパレータと、前記一対のセパレータの端部同士を固定する固定部をそれぞれ有する。前記第二電極板の主面に対して垂直な方向から見て、一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とがずれている。   A power storage device according to the present invention includes a first electrode plate, a pair of electrode units having a separator bag for housing the first electrode plate, and a second electrode plate disposed between the pair of electrode units. . Each of the separator bags has a pair of separators arranged so as to cover both main surfaces of the first electrode plate, and a fixing part for fixing ends of the pair of separators. When viewed from a direction perpendicular to the main surface of the second electrode plate, the fixing part of one of the separator bags is shifted from the fixing part of the other separator bag.

本発明によれば、１つの第二電極板の両側に当接する固定部が第二電極板の主面に沿った方向に互いにずれているので、第二電極板へのダメージを抑制できる。   According to the present invention, since the fixing portions that are in contact with both sides of one second electrode plate are displaced from each other in the direction along the main surface of the second electrode plate, damage to the second electrode plate can be suppressed.

ここで、前記蓄電装置は、前記第二電極板の主面に対して垂直な方向から見て、一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とが重ならないことが好ましい。この場合、前記第二電極板の主面に対して垂直な方向から見て、一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とは、０．１ｍｍ以上離れていることが好ましい。   Here, in the power storage device, when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the second electrode plate, the fixing portion of one of the separator bags may not overlap with the fixing portion of the other separator bag. preferable. In this case, when viewed from the direction perpendicular to the main surface of the second electrode plate, the fixing part of one separator bag and the fixing part of the other separator bag are separated by 0.1 mm or more. Is preferred.

また、前記固定部は、前記セパレータの端部同士の溶着部であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said fixing | fixed part is a welding part of the edge parts of the said separator.

また、前記第二電極板の主面に対して垂直な方向から見て、一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とは、前記セパレータの端部に沿う方向に互いにずれていることが好ましい。   Further, when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the second electrode plate, the fixing portion of one separator bag and the fixing portion of the other separator bag are in a direction along the end of the separator. It is preferable that they are shifted from each other.

また、蓄電装置はリチウムイオン二次電池であることが好ましい。   The power storage device is preferably a lithium ion secondary battery.

本発明によれば、活物質層の剥がれを抑制できる蓄電装置が提供される。   According to the present invention, a power storage device capable of suppressing peeling of an active material layer is provided.

図１は、第一実施形態にかかるリチウムイオン二次電池の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lithium ion secondary battery according to the first embodiment. 図２は、図１の電極組立体の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the electrode assembly of FIG. 図３（ａ）は図１の電極組立体の正極ユニット１０Ａの斜視図、図３（ｂ）は図１の電極組立体の正極ユニット１０Ｂの斜視図である。3A is a perspective view of the positive electrode unit 10A of the electrode assembly of FIG. 1, and FIG. 3B is a perspective view of the positive electrode unit 10B of the electrode assembly of FIG. 図４は、図１の電極組立体をＺ方向から見た図である。なお、負極板４０は省略されている。FIG. 4 is a view of the electrode assembly of FIG. 1 as viewed from the Z direction. The negative electrode plate 40 is omitted. 図５（ａ）は第二実施形態にかかるリチウムイオン二次電池における正極ユニット１０Ａの斜視図、図５（ｂ）はは第二実施形態にかかるリチウムイオン二次電池における正極ユニット１０Ｂの斜視図である。FIG. 5A is a perspective view of the positive electrode unit 10A in the lithium ion secondary battery according to the second embodiment, and FIG. 5B is a perspective view of the positive electrode unit 10B in the lithium ion secondary battery according to the second embodiment. It is. 図６は、第三実施形態にかかるリチウムイオン二次電池の電極組立体をＺ方向から見た図である。なお、負極板４０は省略されている。FIG. 6 is a view of the electrode assembly of the lithium ion secondary battery according to the third embodiment as viewed from the Z direction. The negative electrode plate 40 is omitted. 図７は、第四実施形態にかかるリチウムイオン二次電池の概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a lithium ion secondary battery according to the fourth embodiment.

本発明の実施形態にかかるリチウムイオン二次電池について図面を参照して説明する。
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態にかかるリチウムイオン二次電池１００の概略断面図である。図２は、図１の電極組立体の分解斜視図である。このリチウムイオン二次電池１００は、電極組立体５０、リード７、８、電解液、ケース１１を主として有する。 A lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lithium ion secondary battery 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of the electrode assembly of FIG. The lithium ion secondary battery 100 mainly includes an electrode assembly 50, leads 7 and 8, an electrolytic solution, and a case 11.

（電極組立体５０）
電極組立体５０は、負極板（第二電極板）４０、正極ユニット（電極ユニット）１０Ａ、負極板（第二電極板）４０、正極ユニット（電極ユニット）１０Ｂ、負極板（第二電極板）、正極ユニット（電極ユニット）１０Ａ、及び、負極板（第二電極板）４０を有し、これらがこの順に積層されている。 (Electrode assembly 50)
The electrode assembly 50 includes a negative electrode plate (second electrode plate) 40, a positive electrode unit (electrode unit) 10A, a negative electrode plate (second electrode plate) 40, a positive electrode unit (electrode unit) 10B, and a negative electrode plate (second electrode plate). The positive electrode unit (electrode unit) 10A and the negative electrode plate (second electrode plate) 40 are stacked in this order.

（正極ユニット（電極ユニット）１０Ａ、１０Ｂ）
正極ユニット１０Ａは、図３に示すように、正極板２０、及び、正極板２０を収容するセパレータ袋３２を有する。 (Positive electrode unit (electrode unit) 10A, 10B)
As shown in FIG. 3, the positive electrode unit 10 </ b> A includes a positive electrode plate 20 and a separator bag 32 that accommodates the positive electrode plate 20.

（正極板（第一電極板）２０）
正極板２０は、正極金属箔２２、及び、正極金属箔２２の両面にそれぞれ形成された正極活物質層２４を有する。正極金属箔２２の材料の例は、アルミニウムなどの金属である。正極金属箔２２の厚みは特に限定されないが、例えば、５〜２５μｍとすることができる。 (Positive electrode plate (first electrode plate) 20)
The positive electrode plate 20 includes a positive electrode metal foil 22 and a positive electrode active material layer 24 formed on both surfaces of the positive electrode metal foil 22. An example of the material of the positive electrode metal foil 22 is a metal such as aluminum. Although the thickness of the positive electrode metal foil 22 is not specifically limited, For example, it can be set to 5-25 micrometers.

正極活物質層２４は、正極活物質、バインダを含み、必用に応じて導電助剤を含むことができる。正極活物質層２４の厚みは特に限定されないが、例えば、４０〜１００μｍとすることができる。   The positive electrode active material layer 24 includes a positive electrode active material and a binder, and can include a conductive additive as necessary. Although the thickness of the positive electrode active material layer 24 is not specifically limited, For example, it can be set as 40-100 micrometers.

正極活物質は、リチウムイオン二次電池用の正極活物質であれば特に限定されない。正極活物質の例は、リチウム化合物である。例えばリチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物などのリチウム金属複合酸化物などを用いることが出来る。また正極活物質として他の金属化合物あるいは高分子材料を用いることも出来る。他の金属化合物としては、例えば酸化チタン、酸化バナジウムあるいは二酸化マンガンなどの酸化物、または硫化チタンあるいは硫化モリブデンなどの二硫化物が挙げられる。高分子材料としては例えばポリアニリンあるいはポリチオフェンなどの導電性高分子が挙げられる。   The positive electrode active material is not particularly limited as long as it is a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery. An example of the positive electrode active material is a lithium compound. For example, lithium metal composite oxides such as lithium cobalt composite oxide, lithium nickel composite oxide, and lithium manganese composite oxide can be used. Other metal compounds or polymer materials can also be used as the positive electrode active material. Examples of other metal compounds include oxides such as titanium oxide, vanadium oxide, and manganese dioxide, or disulfides such as titanium sulfide and molybdenum sulfide. Examples of the polymer material include conductive polymers such as polyaniline and polythiophene.

特に正極活物質は、一般式：ＬｉＣｏｐＮｉｑＭｎｒＯ２（ｐ＋ｑ＋ｒ＝１、０＜ｐ≦１、０≦ｑ＜１、０≦ｒ＜１）で表されるリチウム金属複合酸化物を含むことが好ましい。
上記複合金属酸化物として、例えばＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５ＣＯ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２、ＬｉＣｏＭｎＯ２を用いることができる。中でもＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２は、熱安定性の点で好ましい。 In particular, the positive electrode active material is a lithium metal composite oxide represented by the general formula: LiCo p Ni q Mn r O 2 (p + q + r = 1, 0 <p ≦ 1, 0 ≦ q <1, 0 ≦ r <1). It is preferable to include.
Examples of the composite metal oxide include LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.5 CO 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiCoO 2 , LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 , and LiCoMnO 2 can be used. Among them, LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 is preferable from the viewpoint of thermal stability.

また、正極活物質は、一般式：ＬｉＣｏｐＮｉｑＭｎｒＤｓＯ２（ｐ＋ｑ＋ｒ＝１、０＜ｐ≦１、０≦ｑ＜１、０≦ｒ＜１、０＜ｓ＜１）で表されるリチウム金属複合酸化物を含むことも好ましい。Ｄは、Ａｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｆｅ，Ｎａから成る群から選択される少なくとも１つの元素である。 Also, the positive electrode active material has the general formula: LiCo p Ni q Mn r D s O 2 (p + q + r = 1,0 <p ≦ 1,0 ≦ q <1,0 ≦ r <1,0 <s <1) with It is also preferable to contain the lithium metal complex oxide represented. D is at least one element selected from the group consisting of Al, Mg, Ti, Sn, Zn, W, Zr, Mo, Fe, and Na.

バインダの例は、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリノレ基含有樹脂である。バインダの量は、活物質１００質量部に対して、１〜３０質量部とすることができる。   Examples of the binder are fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene, imide resins such as polyimide and polyamideimide, and alkoxysilanol group-containing resins. The amount of the binder can be 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material.

導電助剤の例は、カーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック(AB) 、ケッチェンブラック(登録商標)(KB) 、気相法炭素繊維(Vapor Grown Carbon Fiber : VGCF) 等の炭素系粒子である。これらは、単独で、または二種以上組み合わせて添加することができる。導電助剤の使用量については、特に限定されないが、例えば、１００質量部の活物質に対して、１〜３０質量部とすることができる。   Examples of the conductive aid are carbon-based particles such as carbon black, graphite, acetylene black (AB), ketjen black (registered trademark) (KB), and vapor grown carbon fiber (VGCF). These can be added alone or in combination of two or more. Although it does not specifically limit about the usage-amount of a conductive support agent, For example, it can be set as 1-30 mass parts with respect to 100 mass parts active material.

正極金属箔２２は、正極活物質層２４が形成されていない未塗布部２２ａを有する。未塗布部２２ａは、セパレータ袋３２の外部に突出している。   The positive electrode metal foil 22 has an uncoated portion 22a where the positive electrode active material layer 24 is not formed. The unapplied portion 22 a protrudes outside the separator bag 32.

（セパレータ袋）
セパレータ袋３２は、正極板２０の両主面を覆うように配置された一対の矩形形状のセパレータ３０、３０と、セパレータ３０、３０の端部同士が溶着した複数の溶着部（固定部）３１ａとを有する。 (Separator bag)
The separator bag 32 has a pair of rectangular separators 30 and 30 arranged so as to cover both main surfaces of the positive electrode plate 20, and a plurality of welded portions (fixed portions) 31a in which end portions of the separators 30 and 30 are welded. And have.

セパレータ３０の例は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、あるいはポリエチレンなどの熱可塑性樹脂製の多孔質膜である。セパレータ３０の厚みは特に限定されないが、例えば、１０〜５０μｍとすることができる。   An example of the separator 30 is a porous film made of a thermoplastic resin such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, or polyethylene. Although the thickness of the separator 30 is not specifically limited, For example, it can be 10-50 micrometers.

本実施形態では、各溶着部３１ａは、矩形形状を有する。また、溶着部３１ａは、セパレータ３０の端部において、正極板２０の周りを取り囲むように複数設けられている。隣接する２つの溶着部３１ａは、Ｚ方向から見て、セパレータ３０の端面に沿う方向に互いに離間して設けられている。   In this embodiment, each welding part 31a has a rectangular shape. A plurality of welds 31 a are provided at the end of the separator 30 so as to surround the positive electrode plate 20. The two adjacent welded portions 31a are provided apart from each other in the direction along the end face of the separator 30 when viewed from the Z direction.

溶着部３１ａの形成方法は特に限定されないが、例えば、正極板２０をセパレータ３０．３０間に挟み、セパレータ３０、３０の端部同士を、溶着部３１ａの形状に対応する加熱部材で挟めば良い。このとき、加熱部材の温度を、セパレータの融点以上とすることが好ましい。なお、熱溶着でなくても、超音波溶着、高周波溶着などを行っても良い。   The method for forming the welded portion 31a is not particularly limited. For example, the positive electrode plate 20 may be sandwiched between the separators 30.30, and the ends of the separators 30 and 30 may be sandwiched between heating members corresponding to the shape of the welded portion 31a. . At this time, it is preferable that the temperature of the heating member is equal to or higher than the melting point of the separator. Note that ultrasonic welding, high-frequency welding, or the like may be performed instead of thermal welding.

正極ユニット１０Ｂが、正極ユニット１０Ａと異なる点は、溶着部３１ｂの位置である。正極ユニット１０Ｂの各溶着部３１ｂも、溶着部３１ａと同様に矩形形状を有する。そして、溶着部３１ｂは、正極板２０の周りを取り囲むように、セパレータ３０の端面に沿う方向に互いに離間して複数設けられている。しかしながら、正極ユニット１０Ｂの溶着部３１ｂは、図４に示すように、正極ユニット１０Ａと正極ユニット１０Ｂとが重ねられた状態で、正極板２０（又は負極板４０）の主面に対して垂直なＺ方向から見て、正極ユニット１０Ａの溶着部３１ａと重ならない位置にそれぞれ配置されている。溶着部３１ａと溶着部３１ｂとは、セパレータ３０の最寄の端部に沿う方向に互いに離間している。   The positive electrode unit 10B is different from the positive electrode unit 10A in the position of the welded portion 31b. Each welding part 31b of the positive electrode unit 10B also has a rectangular shape like the welding part 31a. A plurality of welded portions 31b are provided apart from each other in the direction along the end face of the separator 30 so as to surround the periphery of the positive electrode plate 20. However, as shown in FIG. 4, the welding portion 31b of the positive electrode unit 10B is perpendicular to the main surface of the positive electrode plate 20 (or the negative electrode plate 40) in a state where the positive electrode unit 10A and the positive electrode unit 10B are overlapped. As viewed from the Z direction, they are arranged at positions that do not overlap with the welded portion 31a of the positive electrode unit 10A. The welded portion 31 a and the welded portion 31 b are separated from each other in the direction along the nearest end portion of the separator 30.

Ｚ方向から見て、溶着部３１ａと溶着部３１ｂとの間の最短距離Ｄは、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。尚、第二電極板の活物質層へのダメージの抑制効果は減少するが、溶着部３１ａと溶着部３１ｂとが離間せず、セパレータ３０の端面に沿う方向に互いにずれている（Ｚ方向から見て、溶着部３１ａと溶着部３１ｂとが一部重なる）形態でも許容される。その場合は、Ｚ方向から見て、溶着部３１ａと溶着部３１ｂとのずれが、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍより大きいことがより好ましい。また、本発明でいう「一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とがずれている」とは、一方の第二電極板と他方の第二電極板がＸＹ平面に沿った方向にずれる、いわゆる積層ずれに伴って必然的に生じる固定部のずれを除外する。   When viewed from the Z direction, the shortest distance D between the welded portion 31a and the welded portion 31b is preferably 0.1 mm or more. Although the effect of suppressing damage to the active material layer of the second electrode plate is reduced, the welded portion 31a and the welded portion 31b are not separated from each other and are shifted from each other in the direction along the end face of the separator 30 (from the Z direction). (Also, the welded portion 31a and the welded portion 31b partially overlap). In that case, the deviation between the welded portion 31a and the welded portion 31b when viewed from the Z direction is preferably 0.5 mm or more, and more preferably greater than 1 mm. In the present invention, “the fixing portion of one separator bag and the fixing portion of the other separator bag are displaced” means that one second electrode plate and the other second electrode plate are in the XY plane. The displacement of the fixed portion inevitably caused by the so-called stacking displacement, which is shifted in the direction along the axis, is excluded.

（負極板４０）
図２に戻って、負極板４０は、負極金属箔４２、及び、負極金属箔４２の両面にそれぞれ形成された負極活物質層４４を有する。 (Negative electrode plate 40)
Returning to FIG. 2, the negative electrode plate 40 includes a negative electrode metal foil 42 and a negative electrode active material layer 44 formed on both surfaces of the negative electrode metal foil 42.

Ｚ方向から見た負極板４０の負極活物質層４４の外形寸法は、Ｚ方向から見た正極板２０の活物質塗布領域の外形寸法よりも大きく、セパレータ袋３２のＺ方向から見た外形寸法とほぼ同一である。   The external dimensions of the negative electrode active material layer 44 of the negative electrode plate 40 viewed from the Z direction are larger than the external dimensions of the active material application region of the positive electrode plate 20 viewed from the Z direction, and the external dimensions of the separator bag 32 viewed from the Z direction. Is almost the same.

負極金属箔４２は導電材料からなる。負極金属箔４２の材料の例は、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅などの金属材料または導電性樹脂である。特に、負極金属箔４２の材料として、銅が好適である。負極金属箔４２の厚みは特に限定されないが、例えば、５〜２５μｍとすることができる。また、負極活物質層４４の厚みも特に限定されないが、例えば、４０〜１００μｍとすることができる。   The negative electrode metal foil 42 is made of a conductive material. An example of the material of the negative electrode metal foil 42 is a metal material such as stainless steel, titanium, nickel, aluminum, or copper, or a conductive resin. In particular, copper is suitable as a material for the negative electrode metal foil 42. Although the thickness of the negative electrode metal foil 42 is not specifically limited, For example, it can be set to 5-25 micrometers. Moreover, the thickness of the negative electrode active material layer 44 is not particularly limited, but may be, for example, 40 to 100 μm.

負極活物質層４４は、負極活物質、バインダを含み、必用に応じて導電助剤を含むことができる。   The negative electrode active material layer 44 includes a negative electrode active material and a binder, and can include a conductive additive as necessary.

負極活物質の例は、リチウムを吸蔵、放出可能な炭素系材料、リチウムと合金化可能な元素、リチウムと合金化可能な元素を有する元素化合物、あるいは高分子材料である。   Examples of the negative electrode active material are a carbon-based material that can occlude and release lithium, an element that can be alloyed with lithium, an elemental compound that has an element that can be alloyed with lithium, or a polymer material.

炭素系材料の例は、難黒鉛化性炭素、人造黒鉛、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭あるいはカーボンブラック類である。ここで、有機高分子化合物焼成体とは、フェノール類やフラン類などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。   Examples of the carbon-based material are non-graphitizable carbon, artificial graphite, coke, graphite, glassy carbon, organic polymer compound fired body, carbon fiber, activated carbon, or carbon black. Here, the organic polymer compound fired body refers to a material obtained by firing and carbonizing a polymer material such as phenols and furans at an appropriate temperature.

リチウムと合金化可能な元素の例は、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、１ｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉである。中でも、リチウムと合金化可能な元素は、珪素（Ｓｉ）または錫（Ｓｎ）であるとよい。   Examples of elements that can be alloyed with lithium are Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Ti, Ag, Zn, Cd, Al, Ga, 1n, Si, Ge. , Sn, Pb, Sb, Bi. Among them, the element that can be alloyed with lithium is preferably silicon (Si) or tin (Sn).

リチウムと合金化可能な元素を有する元素化合物の例は、ＺｎＬｉＡｌ、ＡｌＳｂ、ＳｉＢ４、ＳｉＢ６、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｓｎ、Ｎｉ２Ｓｉ、ＴｉＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＣａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、Ｃｕ５Ｓｉ、ＦｅＳｉ２、ＭｎＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＶＳｉ２、ＷＳｉ２、ＺｎＳｉ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ２Ｎ２Ｏ、ＳｉＯｖ（０＜ｖ≦２）、ＳｎＯｗ（０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ３、ＬｉＳｉＯあるいはＬｉＳｎＯである。リチウムと合金化反応可能な元素を有する元素化合物の例は、珪素化合物または錫化合物であることがよい。珪素化合物は、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）であることがよい。錫化合物は、例えば、スズ合金（Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｏ−Ｓｎ合金等）などが使用できる。
高分子材料の例は、ポリアセチレン、ポリピロールである。
導電助剤やバインダの材料や配合量は、正極と同様とすることができる。 Examples of element compound having lithium can be alloyed elements, ZnLiAl, AlSb, SiB 4, SiB 6, Mg 2 Si, Mg 2 Sn, Ni 2 Si, TiSi 2, MoSi 2, CoSi 2, NiSi 2, CaSi 2, CrSi 2, Cu 5 Si , FeSi 2, MnSi 2, NbSi 2, TaSi 2, VSi 2, WSi 2, ZnSi 2, SiC, Si 3 N 4, Si 2 N 2 O, SiO v (0 <v ≦ 2), SnO w (0 <w ≦ 2), SnSiO 3 , LiSiO or LiSnO. An example of the elemental compound having an element capable of alloying with lithium is preferably a silicon compound or a tin compound. The silicon compound is preferably SiO x (0.5 ≦ x ≦ 1.5). As the tin compound, for example, a tin alloy (Cu-Sn alloy, Co-Sn alloy, or the like) can be used.
Examples of the polymer material are polyacetylene and polypyrrole.
The material and blending amount of the conductive assistant and binder can be the same as those of the positive electrode.

図２に示すように、負極金属箔４２は、負極活物質層４４が形成されていない未塗布部４２ａを有する。   As shown in FIG. 2, the negative electrode metal foil 42 has an uncoated portion 42 a where the negative electrode active material layer 44 is not formed.

（ケース１１）
図１に戻って、ケース１１は、電極組立体５０、及び電解液（図示略）を収容する。ケース１１の材料や形態は特に限定されず、樹脂、金属などを公知の種々の物を使用できる。 (Case 11)
Returning to FIG. 1, the case 11 accommodates the electrode assembly 50 and an electrolytic solution (not shown). The material and form of the case 11 are not particularly limited, and various known materials such as resins and metals can be used.

電解液は、電解質と、この電解質を溶解する溶媒とを含む。電解質は、電極組立体５０内に含浸されている。   The electrolytic solution includes an electrolyte and a solvent that dissolves the electrolyte. The electrolyte is impregnated in the electrode assembly 50.

電解質の例は、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等のリチウム塩である。 Examples of the electrolyte are lithium salts such as LiBF 4 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 .

溶媒の例は、環状エステル類、鎖状エステル類、エーテル類である。これらの溶媒を２種以上混合することもできる。環状エステル類の例は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ガンマブチロラクトン、ビニレンカーボネート、２−メチル−ガンマブチロラクトン、アセチル−ガンマプチロラクトン、ガンマバレロラクトンである。鎖状エステル類の例は、メチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステルである。エーテル類の例は、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−ジブトキシエタンである。   Examples of the solvent are cyclic esters, chain esters, and ethers. Two or more of these solvents can be mixed. Examples of cyclic esters are ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, gamma butyrolactone, vinylene carbonate, 2-methyl-gamma butyrolactone, acetyl-gamma ptyrolactone, gamma valerolactone. Examples of the chain esters are methyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, and acetic acid alkyl ester. Examples of ethers are tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane.

電解液における電解質の濃度は、例えば、０．５〜１．７ｍｏｌ／Ｌとすることができる。電解液は、ゲル化剤を含んでいても良い。   The density | concentration of the electrolyte in electrolyte solution can be 0.5-1.7 mol / L, for example. The electrolytic solution may contain a gelling agent.

（リード）
リード７は正極金属箔２２の未塗布部２２ａに接続され、リード８は負極金属箔４２の未塗布部４２ａに接続されている。リード７、８の端部は、ケース１１の外部に出ている。 (Lead)
The lead 7 is connected to the uncoated portion 22 a of the positive metal foil 22, and the lead 8 is connected to the uncoated portion 42 a of the negative metal foil 42. The ends of the leads 7 and 8 are outside the case 11.

本実施形態にかかるリチウムイオン二次電池１００によれば、Ｚ方向から見て、溶着部３１ａ、３１ｂが重ならない。したがって、溶着部３１ａ，３１ｂにバリが形成されても、負極板４０が両側からバリに挟まれることが抑制される。片側からのバリの接触であれば、負極板が反対方向に変形することができ、負極活物質層の剥がれ等の不具合が生じにくい。   According to the lithium ion secondary battery 100 according to the present embodiment, the welded portions 31a and 31b do not overlap when viewed from the Z direction. Therefore, even if burrs are formed in the welded portions 31a and 31b, the negative electrode plate 40 is suppressed from being sandwiched between burrs from both sides. If the burr contacts from one side, the negative electrode plate can be deformed in the opposite direction, and problems such as peeling off of the negative electrode active material layer are unlikely to occur.

（第二実施形態）
続いて、図５を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態にかかるリチウムイオン二次電池が、第一実施形態のリチウムイオン二次電池と異なる点は、正極ユニット１０Ａ，１０Ｂのセパレータ袋３２である。第一実施形態では、予め２つに分離されたセパレータ３０、３０からセパレータ袋３２が形成されていたが、本実施形態では、一枚のセパレータ用シートを半分に折ることに得られた、一体化されたセパレータ３０、３０を使用している。セパレータ３０、３０における折られた部分ｂは溶着する必要がないので、この折られた部分ｂには溶着部３１ａ，３１ｂを形成しなくても良い。本実施形態でも、第一実施形態と同様の作用を奏することができる。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The lithium ion secondary battery according to the second embodiment is different from the lithium ion secondary battery according to the first embodiment in the separator bag 32 of the positive electrode units 10A and 10B. In the first embodiment, the separator bag 32 is formed from the separators 30 and 30 separated in advance in the first embodiment, but in this embodiment, the integral bag obtained by folding one separator sheet in half. Separated separators 30 and 30 are used. Since it is not necessary to weld the folded part b in the separators 30 and 30, it is not necessary to form the welding parts 31a and 31b in this folded part b. In this embodiment, the same operation as in the first embodiment can be achieved.

（第三実施形態）
続いて、図６を参照して、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態にかかるリチウムイオン二次電池が、第一実施形態のリチウムイオン二次電池と異なる点は、正極ユニット１０Ａ，１０Ｂにおける溶着部３１ａ，３１ｂの配置のみである。第一実施形態では、Ｚ方向から見て、セパレータ３０の端部に沿う方向に、溶着部３１ａと溶着部３１ｂとが離間していたが、第三実施形態では、セパレータ３０の端部と交差する方向に、溶着部３１ａと溶着部３１ｂとが離間している。本実施形態でも、第一実施形態と同様の作用を奏することができる。 (Third embodiment)
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The lithium ion secondary battery according to the third embodiment is different from the lithium ion secondary battery according to the first embodiment only in the arrangement of the welded portions 31a and 31b in the positive electrode units 10A and 10B. In the first embodiment, the welded portion 31a and the welded portion 31b are separated from each other in the direction along the end portion of the separator 30 when viewed from the Z direction. However, in the third embodiment, the end portion of the separator 30 intersects. The welding portion 31a and the welding portion 31b are separated from each other in the direction in which the welding is performed. In this embodiment, the same operation as in the first embodiment can be achieved.

（第四実施形態）
続いて、図７を参照して、本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態にかかるリチウムイオン二次電池が、第一実施形態のリチウムイオン二次電池と異なる点は、正極ユニット１０Ａ，１０Ｂのセパレータ袋３２のセパレータ３０の端部同士が、それ自身の溶着部ではなくステープル３６ａ，３６ｂによりそれぞれ固定されている点である。ステープル３６ａ，３６ｂの材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂が好ましい。ステープル３６ａ、３６ｂの位置は、溶着部３１ａ，３１ｂと同様である。 (Fourth embodiment)
Subsequently, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The lithium ion secondary battery according to the fourth embodiment is different from the lithium ion secondary battery according to the first embodiment in that the end portions of the separator 30 of the separator bag 32 of the positive electrode units 10A and 10B are welded to each other. It is a point fixed not by the section but by the staples 36a and 36b. The material of the staples 36a and 36b is preferably a resin such as polyethylene or polypropylene. The positions of the staples 36a and 36b are the same as those of the welded portions 31a and 31b.

本実施形態では、ステープル３６ａ，３６ｂが、負極板４０と接触することがあるが、ステープル３６ａ，３６ｂが、第一実施形態と同様に、Ｚ方向から見て互いに重ならない位置に配置されているため、負極板４０が両側からステープルに挟まれることが抑制される。   In the present embodiment, the staples 36a and 36b may come into contact with the negative electrode plate 40, but the staples 36a and 36b are disposed at positions that do not overlap each other when viewed from the Z direction, as in the first embodiment. Therefore, the negative electrode plate 40 is suppressed from being sandwiched by the staples from both sides.

本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形体用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.

固定部の位置は、Ｚ方向から見たときに、互いに重ならないのであれば、どのように配置されていても良い。例えば、上記実施形態では、セパレータ３０の４辺それぞれに固定部があるが、３辺のみや、２辺のみに固定部があっても良い。また、第一実施形態では、正極ユニット１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ破線状に分断された溶着部を備えるが、溶着部が直線上に１つにつながっていても良い。溶着部の形状も任意である。   The positions of the fixing portions may be arranged in any way as long as they do not overlap each other when viewed from the Z direction. For example, in the above embodiment, there are fixed portions on each of the four sides of the separator 30, but there may be fixed portions on only three sides or only on two sides. Moreover, in 1st embodiment, although positive electrode unit 10A, 10B is provided with the welding part divided | segmented into the broken line shape, respectively, the welding part may be connected on the straight line. The shape of the welded portion is also arbitrary.

また、上記実施形態では、電極組立体５０が、正極ユニットを全部で３つ有するが、２つでも良く、４つ以上あっても良い。この場合、隣接する正極ユニット間のそれぞれにおいて、固定部が重ならないようにすることが好ましい。   Moreover, in the said embodiment, although the electrode assembly 50 has a total of three positive electrode units, two may be sufficient and there may be four or more. In this case, it is preferable that the fixing portions do not overlap each other between the adjacent positive electrode units.

また、上記実施形態では、正極板２０がセパレータ袋３２に収容され、負極板４０がセパレータ袋３２に収容されていないが、負極板４０がセパレータ袋３２に収容され、正極板２１がセパレータ袋に収容されていない態様とすることも可能である。また、上記実施形態では、負極板４０が電極組立体の最外層となっているが、正極板２０又は正極ユニット１０Ａ，１０Ｂが最外層となっていても良く、正極と負極とが最外層となっていてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the positive electrode plate 20 is accommodated in the separator bag 32 and the negative electrode plate 40 is not accommodated in the separator bag 32, the negative electrode plate 40 is accommodated in the separator bag 32 and the positive electrode plate 21 becomes a separator bag. It is also possible to adopt a mode that is not accommodated. In the above embodiment, the negative electrode plate 40 is the outermost layer of the electrode assembly, but the positive electrode plate 20 or the positive electrode units 10A and 10B may be the outermost layer, and the positive electrode and the negative electrode are the outermost layers. It may be.

また、上述の蓄電装置は、リチウムイオン二次電池であるが、これ以外の蓄電装置、例えば、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなどに適用することも可能である。   The above power storage device is a lithium ion secondary battery, but can be applied to other power storage devices such as an electric double layer capacitor and a lithium ion capacitor.

１０Ａ，１０Ｂ…正極ユニット（電極ユニット）、２０…正極板（第一電極板）、３１ａ，３１ｂ…溶着部（固定部）、３２…セパレータ袋、３６ａ，３６ｂ…ステープル（固定部）、４０…負極板（第二電極板）、１００…リチウムイオン二次電池（蓄電装置）。   10A, 10B ... Positive electrode unit (electrode unit), 20 ... Positive electrode plate (first electrode plate), 31a, 31b ... Welded portion (fixed portion), 32 ... Separator bag, 36a, 36b ... Staple (fixed portion), 40 ... Negative electrode plate (second electrode plate), 100... Lithium ion secondary battery (power storage device).

Claims (6)

第一電極板、及び前記第一電極板を収容するセパレータ袋を有する一対の電極ユニットと、
前記一対の電極ユニットの間に配置された第二電極板と、を備え、
各前記セパレータ袋は、前記第一電極板の両主面を覆うように配置された一対のセパレータと、前記一対のセパレータの端部同士を固定する固定部をそれぞれ有し、
前記第二電極板の主面に対して垂直な方向から見て、一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とがずれている、蓄電装置。 A pair of electrode units having a first electrode plate and a separator bag for accommodating the first electrode plate;
A second electrode plate disposed between the pair of electrode units,
Each of the separator bags has a pair of separators arranged so as to cover both main surfaces of the first electrode plate, and a fixing part for fixing ends of the pair of separators,
The power storage device, wherein a fixing portion of one separator bag and a fixing portion of the other separator bag are displaced from each other when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the second electrode plate. 前記第二電極板の主面に対して垂直な方向から見て、一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とが重ならない、請求項１記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 1, wherein when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the second electrode plate, the fixing portion of one of the separator bags does not overlap with the fixing portion of the other separator bag. 前記固定部は、前記セパレータの端部同士の溶着部である請求項１又は２記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 1, wherein the fixing portion is a welded portion between end portions of the separator. 前記第二電極板の主面に対して垂直な方向から見て、一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とは、０．１ｍｍ以上離れている請求項２記載の蓄電装置。   The fixed part of one said separator bag and the fixed part of the said other separator bag are 0.1 mm or more apart, seeing from the direction perpendicular | vertical with respect to the main surface of said 2nd electrode plate. Power storage device. 前記第二電極板の主面に対して垂直な方向から見て、一方の前記セパレータ袋の固定部と、他方の前記セパレータ袋の固定部とは、前記セパレータの端部に沿う方向に互いにずれている請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電装置。   When viewed from a direction perpendicular to the main surface of the second electrode plate, the fixing part of one separator bag and the fixing part of the other separator bag are shifted from each other in the direction along the end of the separator. The power storage device according to any one of claims 1 to 4. リチウムイオン二次電池である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電装置。   The electrical storage apparatus as described in any one of Claims 1-5 which is a lithium ion secondary battery.
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