JP2015185510A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】固定テープの縁部によって電極組立体の表面に荷重が集中することを抑制すること。
【解決手段】二次電池10の電極組立体12は、積層方向の両端面12a,12bに、正極活物質層及び負極活物質層が対向する対向領域が投影される対向部31を備えている。対向部31上には固定テープ46,47,48が配置されている。固定テープ46,47,48は、電極組立体12の端面12aから端面12bに亘って電極組立体12を固定している。固定テープ46,47,48は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端46a,47a,48aと、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端46a,47a,48aとが、互いに重ならない部分を有している。
【選択図】図1
【解決手段】二次電池10の電極組立体12は、積層方向の両端面12a,12bに、正極活物質層及び負極活物質層が対向する対向領域が投影される対向部31を備えている。対向部31上には固定テープ46,47,48が配置されている。固定テープ46,47,48は、電極組立体12の端面12aから端面12bに亘って電極組立体12を固定している。固定テープ46,47,48は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端46a,47a,48aと、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端46a,47a,48aとが、互いに重ならない部分を有している。
【選択図】図1
Description
この発明は、蓄電装置に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。例えば、二次電池は、正極活物質層を備える正極電極と、負極活物質層を備える負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層された電極組立体と、当該電極組立体を収容するケースと、を備えている。また、特許文献1には、電極組立体を構成する各電極及びセパレータを固定するべく電極組立体に固定テープを貼り付けた構成が記載されている。
ところで、各電極の密着性向上及び位置ずれ抑制の観点から、各活物質層が対向している対向領域に対して各電極の積層方向から荷重(押圧力)を付与する場合がある。また、電極組立体が充放電に伴って膨張する場合、ケースから対向領域に対して荷重が付与される場合がある。さらに、複数の二次電池を積層方向に重ねて、それぞれを直列に接続することで組電池を形成した場合には、当該各二次電池に積層方向から拘束荷重が付与される場合がある。
ここで、電極組立体に固定テープが貼り付けられた二次電池では、固定テープの縁部によって電極組立体の表面に段差が生じる。こうした固定テープによる段差部分には上記の荷重が集中しやすいため、ケースから対向領域に対して付与される荷重にむらが生じるおそれがある。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、固定テープの縁部によって電極組立体の表面に荷重が集中することを抑制することができる蓄電装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する蓄電装置は、正極活物質層を備える正極電極と負極活物質層を備える負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層された電極組立体と、当該電極組立体を収容するケースと、を備えている。この蓄電装置では、電極組立体の積層方向の両端面が、前記積層方向から見て、正極活物質層及び負極活物質層が対向する対向領域が投影される対向部をそれぞれ備え、対向部上には、電極組立体の積層方向の両端面のうちの一方の端面から他方の端面に亘って電極組立体を固定する固定テープが配置されている。固定テープは、前記積層方向から見て、電極組立体の積層方向の両端面のうち、一方の端面に貼り付けられた部分の縁部と、他方の端面に貼り付けられた部分の縁部とが、互いに重ならない部分を有している。
上記課題を解決する蓄電装置は、正極活物質層を備える正極電極と負極活物質層を備える負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層された電極組立体と、当該電極組立体を収容するケースと、を備えている。この蓄電装置では、電極組立体の積層方向の両端面が、前記積層方向から見て、正極活物質層及び負極活物質層が対向する対向領域が投影される対向部をそれぞれ備え、対向部上には、電極組立体の積層方向の両端面のうちの一方の端面から他方の端面に亘って電極組立体を固定する固定テープが配置されている。固定テープは、前記積層方向から見て、電極組立体の積層方向の両端面のうち、一方の端面に貼り付けられた部分の縁部と、他方の端面に貼り付けられた部分の縁部とが、互いに重ならない部分を有している。
上記構成によれば、電極組立体の積層方向の両端面のうち一方の端面に貼り付けられた固定テープの縁部に荷重が集中したとしても、その荷重が他方の端面に貼り付けられた固定テープの縁部に伝達されることを抑制することができる。したがって、固定テープの縁部によって電極組立体の表面に荷重が集中することを抑制することができる。
固定テープの前記重ならない部分としては、例えば固定テープの先端に位置することが挙げられる。
また、固定テープの前記重ならない部分としては、例えば固定テープの先端全体であることが好ましい。
また、固定テープの前記重ならない部分としては、例えば固定テープの先端全体であることが好ましい。
上記構成によれば、固定テープの先端の一部のみが電極組立体の積層方向から見て互いに重ならない場合と比較して、固定テープにおける上記の重ならない部分の割合を大きくすることができる。したがって、固定テープの縁部によって電極組立体の表面に荷重が集中することをさらに抑制することができる。
固定テープは、例えば前記積層方向から見て、電極組立体の積層方向の両端面のうち、一方の端面に貼り付けられた部分の側端と、他方の端面に貼り付けられた部分の側端とに、互いに重なる部分を有することが好ましい。
上記構成によれば、固定テープの先端と側端との両方が電極組立体の積層方向から見て互いに重ならない場合と比較して、固定テープによる電極組立体の保持性能を向上させることができる。したがって、電極組立体の各電極がずれることを適切に抑制することができる。
固定テープの前記重ならない部分としては、例えば固定テープの先端と側端とに位置することが好ましい。
上記構成によれば、固定テープの先端に加えて、側端も電極組立体の積層方向から見て互いに重ならないため、固定テープの先端の一部のみが電極組立体の積層方向から見て互いに重ならない場合と比較して、固定テープにおける上記の重ならない部分の割合を大きくすることができる。したがって、固定テープの縁部によって電極組立体の表面に荷重が集中することをさらに抑制することができる。
上記構成によれば、固定テープの先端に加えて、側端も電極組立体の積層方向から見て互いに重ならないため、固定テープの先端の一部のみが電極組立体の積層方向から見て互いに重ならない場合と比較して、固定テープにおける上記の重ならない部分の割合を大きくすることができる。したがって、固定テープの縁部によって電極組立体の表面に荷重が集中することをさらに抑制することができる。
上記蓄電装置において、前記蓄電装置の好適な例としては、二次電池を挙げることができる。
本発明によれば、固定テープの縁部によって電極組立体の表面に荷重が集中することを抑制することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11に電極組立体12が収容されている。また、ケース11には、電極組立体12とともに電解液も収容されている。ケース11は、有底筒状のケース本体13と、ケース本体13に電極組立体12を挿入する開口部を閉塞する平板状の蓋体14とからなる。ケース本体13と蓋体14は、何れも金属製(例えば、ステンレス製やアルミニウム製)である。また、この実施形態の二次電池10は、ケース本体13が有底四角筒状であり、蓋体14が矩形平板状であることから、その外観が角型をなす角型電池である。また、この実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11に電極組立体12が収容されている。また、ケース11には、電極組立体12とともに電解液も収容されている。ケース11は、有底筒状のケース本体13と、ケース本体13に電極組立体12を挿入する開口部を閉塞する平板状の蓋体14とからなる。ケース本体13と蓋体14は、何れも金属製(例えば、ステンレス製やアルミニウム製)である。また、この実施形態の二次電池10は、ケース本体13が有底四角筒状であり、蓋体14が矩形平板状であることから、その外観が角型をなす角型電池である。また、この実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
図2に示すように、電極組立体12は、複数の正極電極21と複数の負極電極25とがセパレータ29を間に挟んだ状態で交互に積層されて構成されている。各電極21,25及びセパレータ29はそれぞれ矩形状である。また、正極電極21は負極電極25よりも一回り小さい形状である。具体的には、正極電極21の各辺の長さは、負極電極25の各辺の長さよりも短い。セパレータ29は、負極電極25よりも一回り大きい形状である。具体的には、セパレータ29の各辺の長さは、負極電極25の各辺の長さよりも長い。
正極電極21は、矩形状の正極金属箔(例えばアルミニウム箔)22と、正極金属箔22の両面に正極活物質を有する正極活物質層23とから構成されている。正極活物質層23は、正極電極21のうち正極電極21の一辺21cに沿った一部の領域以外の領域全体に位置している。また、正極電極21は、正極電極21の一辺21cの一部から突出する正極タブ24を有する。
負極電極25は、矩形状の負極金属箔(例えば銅箔)26と、負極金属箔26の両面に負極活物質を有する負極活物質層27とから構成されている。負極金属箔26は、正極金属箔22よりも一回り大きい形状である。負極活物質層27は、負極電極25のうち負極電極25の一辺25cに沿った一部の領域以外の領域全体に位置しており、正極活物質層23よりも大きい領域に位置している。また、負極電極25は、負極電極25の一辺25cの一部から突出する負極タブ28を有する。
各電極21,25は、各タブ24,28の同一極性同士が積層方向に列状に配置される一方、異なる極性同士が積層方向に重ならないように積層されている。各電極21,25とセパレータ29とが積層された状態において、正極活物質層23と負極活物質層27とがセパレータ29を介して対向している。詳細には、正極活物質層23は、その全体がセパレータ29を介して負極活物質層27に覆われている。この各活物質層23,27が対向している領域を以下では対向領域30と称する。
なお、正極活物質層23の全体が負極活物質層27に覆われている関係上、対向領域30の大きさは正極活物質層23の大きさと一致している。すなわち、正極活物質層23が対向領域30の大きさを規定している。
ここで、図3〜図5に示すように、電極組立体12の積層方向の両端面12a,12bのうち一方の端面12aは、積層方向から見て対向領域30が投影される一方の対向部31を備えている。同様に、電極組立体12の積層方向の両端面12a,12bのうち上記一方の端面12aと対向する他方の端面12bは、積層方向から見て対向領域30が投影される他方の対向部32を備えている。各対向部31,32は平坦であり、互いに対向している。また、各対向部31,32の大きさは、正極活物質層23の大きさと一致する。
図1に示すように、二次電池10では、電極組立体12の積層方向に直交する方向に位置する4つの端部のうちの1つの端部である上端12cから正極タブ24と負極タブ28とがそれぞれ突出するように、正極電極21及び負極電極25が積層されている。各正極タブ24は、電極組立体12における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められた状態で折り曲げられている。そして、その各正極タブ24が重なっている箇所を溶接することによって、各正極タブ24が互いに電気的に接続されている。また、負極タブ28も同様に、集められた状態で折り曲げられ、その重なった箇所が溶接されることにより互いに電気的に接続されている。
二次電池10は、各正極タブ24と電気的に接続された正極端子15と、各負極タブ28に電気的に接続された負極端子16とを備えている。各端子15,16は、蓋体14に形成された貫通孔を介してその一部がケース11外に露出している。
電極組立体12には固定テープ45が貼り付けられている。詳細には、電極組立体12の端面12aから端面12bに亘って固定テープ45が貼り付けられることにより、端面12aから端面12bに亘って電極組立体12が固定される。こうして固定テープ45が貼り付けられる貼付領域Sが電極組立体12に形成されることにより、各電極21,25及びセパレータ29が固定される。
各固定テープ45について以下に詳細に説明する。
図1及び図3〜図5に示すように、電極組立体12には、複数の(本実施形態では6つの)固定テープ45が貼り付けられている。各固定テープ45は、矩形状であり、ベース層45aと、ベース層45aの片面に積層された接着層45bとを含む。また、本実施形態の固定テープ45は、2つの第1固定テープ46と、2つの第2固定テープ47と、2つの第3固定テープ48と、を含む。
図1及び図3〜図5に示すように、電極組立体12には、複数の(本実施形態では6つの)固定テープ45が貼り付けられている。各固定テープ45は、矩形状であり、ベース層45aと、ベース層45aの片面に積層された接着層45bとを含む。また、本実施形態の固定テープ45は、2つの第1固定テープ46と、2つの第2固定テープ47と、2つの第3固定テープ48と、を含む。
図1に示すように、第1固定テープ46は、電極組立体12のうちで正極タブ24及び負極タブ28が突出する端部である上端12cを亘っている。第2固定テープ47は、電極組立体12のうちで上端12cと対向する端部である下端12eを亘っている。第3固定テープ48は、電極組立体12のうちで上端12cと下端12eとを繋ぐ端部である側端12d,12fを亘っている。
各固定テープ46,47,48の一部は各対向部31,32にそれぞれ重なっている。この各対向部31,32に重なる各固定テープ46,47,48の一部には、各固定テープ46,47,48の縁部46c,47c,48cのうち、各固定テープ46,47,48の架け渡し方向に対して直交する方向に延設された縁部である先端46a,47a,48aの全体が含まれる。また、この各対向部31,32に重なる各固定テープ46,47,48の一部には、各固定テープ46,47,48の架け渡し方向に延設された縁部である側端46b,47b,48bの一部が含まれる。そして、電極組立体12がケース11に挿入された状態では、各固定テープ46,47,48の一部(貼付領域Sの一部)が各対向部31,32とケース11の内面との間に介在している。なお、図3〜図5に示すように、ケース11のケース本体13の内面には絶縁部材55が配置されている。このため、電極組立体12がケース11に挿入された状態では、各固定テープ46,47,48とケース11の内面との間に絶縁部材55が介在している。
ここで、各固定テープ46,47,48は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた部分の縁部46c,47c,48cと、端面12bに貼り付けられた部分の縁部46c,47c,48cとが、互いに重ならない部分を有するように貼り付けられている。また、各固定テープ46,47,48は、電極組立体12の端面12aと端面12bとで、各固定テープ46,47,48の接触面積のばらつきを小さくするべく、各固定テープ46,47,48によって、電極組立体12の端面12a,12bにおける先端46a,47a,48aの貼り付け位置をずらすようにしている。以下では、そうした各固定テープ46,47,48の電極組立体12への貼り付け態様の一例を説明する。
図1に示すように、2つの第1固定テープ46の先端46aは、電極組立体12の上端12c及び下端12eに沿っている。2つの第1固定テープ46の側端46bは、電極組立体12の側端12d,12fに沿っている。
図3及び図6に示すように、2つの第1固定テープ46のうち、一方の第1固定テープ46は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端46aの全体と電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端46aの全体とが重なっていない。すなわち、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた第1固定テープ46の先端46aが、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた第1固定テープ46の先端46aと比較して、電極組立体12の積層方向から見て電極組立体12の下端12eに近い位置に位置している。このため、2つの第1固定テープ46のうちの一方の第1固定テープ46では、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sが、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sよりも大きい。また、2つの第1固定テープ46のうち、一方の第1固定テープ46は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた側端46bと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた側端46bとが重なっている。
図4及び図6に示すように、2つの第1固定テープ46のうち、他方の第1固定テープ46も同様に、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端46aの全体と電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端46aの全体とが重なっていない。また、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた側端46bと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた側端46bとが重なっている。ただし、他方の第1固定テープ46では、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた第1固定テープ46の先端46aが、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた第1固定テープ46の先端46aと比較して、電極組立体12の積層方向から見て電極組立体12の下端12eに近い位置に位置している。このため、2つの第1固定テープ46のうちの他方の第1固定テープ46では、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sが、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sよりも大きい。
図1に示すように、2つの第2固定テープ47の先端47aは、電極組立体12の上端12c及び下端12eに沿っている。2つの第2固定テープ47の側端47bは、電極組立体12の側端12d,12fに沿っている。
図3及び図6に示すように、2つの第2固定テープ47のうち、一方の第2固定テープ47は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端47aの全体と電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端47aの全体とが重なっていない。すなわち、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた第2固定テープ47の先端47aが、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた第2固定テープ47の先端47aと比較して、電極組立体12の積層方向から見て電極組立体12の上端12cに近い位置に位置している。このため、2つの第2固定テープ47のうちの一方の第2固定テープ47では、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sが、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sよりも大きい。また、2つの第2固定テープ47のうち、一方の第2固定テープ47は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた側端47bと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた側端47bとが重なっている。
図4及び図6に示すように、2つの第2固定テープ47のうち、他方の第2固定テープ47も同様に、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端47aの全体と電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端47aの全体とが重なっていない。また、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた側端47bと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた側端47bとが重なっている。ただし、他方の第2固定テープ47では、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた第2固定テープ47の先端47aが、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた第2固定テープ47の先端47aと比較して、電極組立体12の積層方向から見て電極組立体12の上端12cに近い位置に位置している。このため、2つの第2固定テープ47のうちの他方の第2固定テープ47では、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sが、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sよりも大きい。
図1に示すように、2つの第3固定テープ48の先端48aは、電極組立体12の側端12d,12fに沿っている。2つの第3固定テープ48の側端48bは、電極組立体12の上端12c及び下端12eに沿っている。
図5及び図6に示すように、2つの第3固定テープ48のうち、一方の第3固定テープ48は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端48aの全体と電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端48aの全体とが重なっていない。すなわち、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた第3固定テープ48の先端48aが、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた第3固定テープ48の先端48aと比較して、電極組立体12の積層方向から見て電極組立体12の側端12dに近い位置に位置している。このため、2つの第3固定テープ48のうちの一方の第3固定テープ48では、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sが、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sよりも大きい。また、2つの第3固定テープ48のうち、一方の第3固定テープ48は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた側端48bと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた側端48bとが重なっている。
2つの第3固定テープ48のうち、他方の第3固定テープ48も同様に、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端48aの全体と電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端48aの全体とが重なっていない。また、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた側端48bと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた側端48bとが重なっている。ただし、他方の第3固定テープ48では、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた第3固定テープ48の先端48aが、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた第3固定テープ48の先端48aと比較して、電極組立体12の積層方向から見て電極組立体12の側端12fに近い位置に位置している。このため、2つの第3固定テープ48のうちの他方の第3固定テープ48では、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sが、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sよりも大きい。
次に、本実施形態の二次電池10による作用について説明する。
電極組立体12の対向領域30に付与される荷重は、電極組立体12の端面12aから端面12bに向けて伝達される。とくに、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに付与された荷重は、電極組立体12の端面12bのうち、所定の荷重範囲に伝達されることとなる。この所定の荷重範囲は、電極組立体12の端面12bのうち、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aと重なる部分を含む所定の範囲である。
電極組立体12の対向領域30に付与される荷重は、電極組立体12の端面12aから端面12bに向けて伝達される。とくに、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに付与された荷重は、電極組立体12の端面12bのうち、所定の荷重範囲に伝達されることとなる。この所定の荷重範囲は、電極組立体12の端面12bのうち、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aと重なる部分を含む所定の範囲である。
また、電極組立体12の対向領域30に付与される荷重は、電極組立体12の端面12bから端面12aに向けても伝達されるため、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに付与された荷重も同様に、電極組立体12の端面12aのうち、所定の荷重範囲に伝達されることとなる。この所定の荷重範囲は、電極組立体12の端面12aのうち、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aと重なる部分を含む所定の範囲である。
本実施形態では、電極組立体12の積層方向から見て、各固定テープ46,47,48のうち、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端46a,47a,48aの全体と、電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端46a,47a,48aの全体と、が互いに重なっていない。すなわち、図6に示すように、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12b上の固定テープ46,47,48の縁部46c,47c,48cが電極組立体12の端面12aに投影されたとき、端面12aに映し出される輪郭と端面12a上の固定テープ46,47,48の縁部46c,47c,48cとで重ならない部分がある。これにより、各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aの全体が、電極組立体12の端面12aと端面12bとで上記の荷重範囲に含まれないようにそれぞれ位置することとなる。そして、各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aから電極組立体12の端面12aに付与される荷重と電極組立体12の端面12bに付与される荷重との両方の荷重が、電極組立体12に部分的に集中して付与されることが抑制される。なお、上記の荷重範囲は、電極21,25の硬さ、電極21,25の膨張率、ケース11の内面と電極組立体12との隙間、二次電池10の拘束荷重、固定テープ45の厚み等の要素に基づいて規定される範囲である。
2つの第1固定テープ46のうち、一方の第1固定テープ46は、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sが電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sよりも大きく、他方の第1固定テープ46は、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sが電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sよりも大きい。2つの第2固定テープ47のうち、一方の第2固定テープ47は、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sが電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sよりも大きく、他方の第2固定テープ47は、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sが電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sよりも大きい。2つの第3固定テープ48のうち、一方の第3固定テープ48は、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sが電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sよりも大きく、他方の第3固定テープ48は、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sが電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sよりも大きい。こうして各固定テープ46,47,48を電極組立体12の端面12a,12bに貼り付けることにより、電極組立体12の端面12aと端面12bとで各固定テープ46,47,48の貼付領域Sの差が小さくなる。
以上説明したように、本実施形態によれば以下に示す効果を得ることができる。
(1)各固定テープ46,47,48は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端46a,47a,48aと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端46a,47a,48aとが重なっていない。このため、電極組立体12の両端面12a,12bのうち一方の端面に貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに荷重が集中したとしても、その荷重が他方の端面に貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに伝達されることを抑制することができる。したがって、各固定テープ46,47,48の縁部46c,47c,48cによって電極組立体12の表面に荷重が集中することを抑制することができる。
(1)各固定テープ46,47,48は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた先端46a,47a,48aと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた先端46a,47a,48aとが重なっていない。このため、電極組立体12の両端面12a,12bのうち一方の端面に貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに荷重が集中したとしても、その荷重が他方の端面に貼り付けられた各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに伝達されることを抑制することができる。したがって、各固定テープ46,47,48の縁部46c,47c,48cによって電極組立体12の表面に荷重が集中することを抑制することができる。
(2)重ならない部分を、各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aの全体としている。このため、各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aの一部のみが、電極組立体12の積層方向から見て互いに重ならない場合と比較して、各固定テープ46,47,48における上記の重ならない部分の割合を大きくすることができる。したがって、各固定テープ46,47,48の縁部46c,47c,48cによって電極組立体12の表面に荷重が集中することをさらに抑制することができる。
(3)各固定テープ46,47,48は、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aに貼り付けられた側端46b,47b,48bと電極組立体12の端面12bに貼り付けられた側端46b,47b,48bとが重なっている。このため、各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aと側端46b,47b,48bとの両方が電極組立体12の積層方向から見て互いに重ならない場合と比較して、各固定テープ46,47,48による電極組立体12の保持性能を向上させることができる。したがって、電極組立体12の各電極21,25がずれることを適切に抑制することができる。
(4)電極組立体12の端面12aと端面12bとで、各固定テープ46,47,48の貼付領域Sの差が小さくなるように、各固定テープ46,47,48を電極組立体12に貼り付けている。このため、電極組立体12の端面12aと端面12bとで、各固定テープ46,47,48の接触面積のばらつきを小さくすることができ、各固定テープ46,47,48から電極組立体12の両端面12a,12bに付与される荷重を均一な荷重に近づけることができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
○ 固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに加えて、側端46b,47b,48bも、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aと端面12bとで重ならないようにしても良い。こうした形態は、例えば、図7に示すように平行四辺形状の固定テープ46,47,48を電極組立体12に貼り付けたり、図7の固定テープ46,47,48と同様に、矩形状の固定テープ46,47,48を電極組立体12の端面12aと端面12bとでずらすように電極組立体12に貼り付けたりすることにより実現可能である。こうした形態によれば、上記実施形態で得ることのできる効果(1)、(2)、(4)に加えて、以下の効果を得ることができる。
○ 固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに加えて、側端46b,47b,48bも、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aと端面12bとで重ならないようにしても良い。こうした形態は、例えば、図7に示すように平行四辺形状の固定テープ46,47,48を電極組立体12に貼り付けたり、図7の固定テープ46,47,48と同様に、矩形状の固定テープ46,47,48を電極組立体12の端面12aと端面12bとでずらすように電極組立体12に貼り付けたりすることにより実現可能である。こうした形態によれば、上記実施形態で得ることのできる効果(1)、(2)、(4)に加えて、以下の効果を得ることができる。
(5)各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aに加えて、側端46b,47b,48bも電極組立体12の積層方向から見て互いに重ならない。このため、各固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aの一部のみが電極組立体12の積層方向から見て互いに重ならない場合と比較して、固定テープ45における上記の重ならない部分の割合を大きくすることができる。したがって、各固定テープ46,47,48の縁部46c,47c,48cによって電極組立体12の表面に荷重が集中することをさらに抑制することができる。
○ 固定テープ46,47,48の先端46a,47a,48aの一部のみが、電極組立体12の積層方向から見て、電極組立体12の端面12aと端面12bとで重ならないようにしても良い。この形態によれば、上記実施形態で得ることのできる効果(1)、(3)、及び(4)と同様の効果を得ることができる。
○ 上記実施形態とは異なる態様で、電極組立体12の端面12aと端面12bとで、各固定テープ46,47,48の接触面積のばらつきを小さくするべく、各固定テープ46,47,48を電極組立体12に貼り付けるようにしても良い。この形態では、例えば、2つの第1固定テープ46のうち、一方の第1固定テープ46(図6の左側の第1固定テープ46)は、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sが電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sよりも大きい。また、他方の第1固定テープ46(図6の右側の第1固定テープ46)は、電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sが電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sよりも大きい。
○ 例えば電極組立体12の端面12a上の貼付領域Sの合計が、電極組立体12の端面12b上の貼付領域Sの合計よりも大きくなるように等、電極組立体12の端面12aと端面12bとで各固定テープ46,47,48の貼付領域Sの差が生じるように固定テープ46,47,48を電極組立体12に貼り付けても良い。この形態によれば、上記実施形態で得ることのできる効果(1)〜(3)と同様の効果を得ることができる。
○ 固定テープ45は、ベース層45aの片面全体に接着層45bを有するものでも良いし、ベース層45aの片面のうちで電極組立体12の積層方向の両端面12a,12bに貼り付けられる部分にのみ接着層45bを有するものでも良い。
○ 電極組立体12に配置される固定テープ45の数、位置、及び形状は自由に設定可能である。
○ 負極電極25とセパレータ29とを同一の大きさとしても良い。
○ 負極電極25とセパレータ29とを同一の大きさとしても良い。
○ 正極電極21と負極電極25とを同一の大きさとしても良い。
○ 正極金属箔22として、アルミニウム以外の金属からなる箔を採用してもよい。
○ 負極金属箔26として、銅以外の金属からなる箔を採用してもよい。
○ 正極金属箔22として、アルミニウム以外の金属からなる箔を採用してもよい。
○ 負極金属箔26として、銅以外の金属からなる箔を採用してもよい。
○ 正極活物質層23は、正極電極21のうち正極タブ24以外の領域全体に位置させても良い。
○ 正極電極21の片面のみが正極活物質層23を有していてもよい。
○ 正極電極21の片面のみが正極活物質層23を有していてもよい。
○ 負極活物質層27は、負極電極25のうち負極タブ28以外の領域全体に位置させても良い。
○ 負極電極25の片面のみが負極活物質層27を有していてもよい。
○ 負極電極25の片面のみが負極活物質層27を有していてもよい。
○ 電極組立体12は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型でもよい。この形態では、電極の捲き終わりを固定するために固定テープが電極組立体に貼り付けられる。そしてこの固定テープは、電極組立体の積層方向から見て、電極組立体の積層方向の両端面のうち、一方の端面に貼り付けられた部分の縁部と、他方の端面に貼り付けられた部分の縁部とが、互いに重ならない部分を有するように、貼り付けられている。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であってもよい。要するに、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
○ 本発明を、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置に具体化してもよい。
10…二次電池、11…ケース、12…電極組立体、12a,12b…端面、12c…上端、12d,12f…側端、12e…下端、13…ケース本体、14…蓋体、21…正極電極、22…正極金属箔、23…正極活物質層、25…負極電極、26…負極金属箔、27…負極活物質層、29…セパレータ、30…対向領域、31,32…対向部、45…固定テープ、46…第1固定テープ、46a,47a,48a…先端、46b,47b,48b…側端、46c,47c,48c…縁部、47…第2固定テープ、48…第3固定テープ、S…貼付領域。
固定テープは、電極組立体の端面に沿う面方向において一方側及び他方側に配置されており、面方向の一方側の固定テープは、電極組立体の一方の端面上の貼付領域が他方の端面上の貼付領域よりも大きく、面方向の他方側の固定テープは、電極組立体の他方の端面上の貼付領域が一方の端面上の貼付領域よりも大きいことが好ましい。
上記蓄電装置において、前記蓄電装置の好適な例としては、二次電池を挙げることができる。
上記蓄電装置において、前記蓄電装置の好適な例としては、二次電池を挙げることができる。
Claims (6)
- 正極活物質層を備える正極電極と負極活物質層を備える負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層された電極組立体と、当該電極組立体を収容するケースと、を備えた蓄電装置であって、
前記電極組立体の積層方向の両端面は、前記積層方向から見て、前記正極活物質層及び前記負極活物質層が対向する対向領域が投影される対向部をそれぞれ備え、
前記対向部上には、前記電極組立体の積層方向の両端面のうちの一方の端面から他方の端面に亘って前記電極組立体を固定する固定テープが配置されており、
前記固定テープは、前記積層方向から見て、前記電極組立体の積層方向の両端面のうち、一方の端面に貼り付けられた部分の縁部と、他方の端面に貼り付けられた部分の縁部とが、互いに重ならない部分を有する蓄電装置。 - 前記固定テープの前記重ならない部分は、前記固定テープの先端に位置する請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記固定テープの前記重ならない部分は、前記固定テープの先端全体である請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記固定テープは、前記積層方向から見て、前記電極組立体の積層方向の両端面のうち、一方の端面に貼り付けられた部分の側端と、他方の端面に貼り付けられた部分の側端とに、互いに重なる部分を有する請求項2又は請求項3に記載の蓄電装置。
- 前記固定テープの前記重ならない部分は、前記固定テープの先端と側端とに位置する請求項2又は請求項3に記載の蓄電装置。
- 前記蓄電装置は、二次電池である請求項1〜請求項5のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
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