JP2017143005A - Power storage element and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極体を備える蓄電素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a power storage device including an electrode body and a method for manufacturing the same.
リチウムイオン二次電池などの蓄電素子には、正極板と負極板と正極板及び負極板の間に挿入されたシート状のセパレータとが重ねられて渦巻き状に巻回されて形成される電極体を備えるものがある。例えば、特許文献1には、巻回された極板としての電極板を備えたリチウム電池が記載されている。上記電極板では、その基材を構成する集電体に、活物質を構成する電極物質が塗布されている。集電体上に塗布される電極物質の膜厚は、一定ではなく変化している。これにより、電極板が巻回されるときに電極板に皺等が発生することが抑えられる。なお、電極板における皺の発生は、電池の性能に悪影響を与える可能性がある。 A power storage device such as a lithium ion secondary battery includes an electrode body formed by stacking a positive electrode plate, a negative electrode plate, a sheet-like separator inserted between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and winding them in a spiral shape. There is something. For example, Patent Document 1 describes a lithium battery including an electrode plate as a wound electrode plate. In the electrode plate, an electrode material constituting an active material is applied to a current collector constituting the base material. The film thickness of the electrode material applied on the current collector is not constant but varies. This suppresses wrinkles and the like from being generated on the electrode plate when the electrode plate is wound. In addition, generation | occurrence | production of the wrinkle in an electrode plate may have a bad influence on the performance of a battery.
特許文献1では、電極板における皺の発生を抑えるために、電極物質の膜厚を電極板上での場所に応じて変化させている。このため、電極板の製造は、その工数が増え、複雑になる。つまり、電極板における皺の発生を抑制するための構成が複雑である。 In Patent Document 1, in order to suppress the generation of wrinkles in the electrode plate, the film thickness of the electrode material is changed according to the location on the electrode plate. For this reason, the manufacturing of the electrode plate is complicated and complicated. That is, the configuration for suppressing the generation of wrinkles on the electrode plate is complicated.
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、極板における皺等の発生を抑えるための構成を簡易にする蓄電素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power storage device that simplifies a configuration for suppressing generation of wrinkles and the like in an electrode plate.
上記目的を達成するために、本発明に係る蓄電素子は、巻回された極板によって形成される電極体を備える蓄電素子であって、極板は、極板の湾曲部分における極板の巻回軸方向の端部に、極板の巻回方向に沿って延在する凸部又は凹部によって形成される断面変化部を有する。 In order to achieve the above object, an electricity storage device according to the present invention is an electricity storage device including an electrode body formed by a wound electrode plate, and the electrode plate is a winding of the electrode plate in a curved portion of the electrode plate. It has a cross-sectional change part formed by the convex part or recessed part extended along the winding direction of an electrode plate in the edge part of a rotating shaft direction.
上述の構成において、巻回方向に沿って延在する凸部又は凹部を形成する断面変化部は、極板に巻回軸方向に沿った折り目が入ることを抑制する。よって、断面変化部は、巻回軸方向で断面変化部よりも極板の端部の縁側に形成された極板の折り目、皺等が、断面変化部を越えて伸長することを抑制する。従って、凸部又は凹部を形成する断面変化部による簡易な構成によって、極板における皺、折り目等の発生が抑制される。 In the above-described configuration, the cross-section changing portion that forms the convex portion or the concave portion extending along the winding direction suppresses the fold along the winding axis direction from entering the electrode plate. Therefore, the cross-section changing portion suppresses the folds, wrinkles, and the like of the electrode plate formed on the edge side of the end portion of the electrode plate from the cross-section changing portion in the winding axis direction from extending beyond the cross-section changing portion. Therefore, the occurrence of wrinkles, creases, and the like in the electrode plate is suppressed by a simple configuration using the cross-section changing portion that forms the convex portion or the concave portion.
断面変化部は、極板の帯状をした変形部分によって形成されてもよい。上述の構成によって、断面変化部の構成が簡易になる。さらに、変形部分は、極板の折り曲げ部分によって形成されてもよい。上述の構成によって、断面変化部の構成がさらに簡易になる。 The cross-section changing portion may be formed by a deformed portion having a strip shape of an electrode plate. With the above-described configuration, the configuration of the cross-section changing portion is simplified. Further, the deformed portion may be formed by a bent portion of the electrode plate. With the above-described configuration, the configuration of the cross-section changing portion is further simplified.
極板は、基材と、基材上に形成される活物質層とを有し、断面変化部は、基材の巻回軸方向の端部における活物質層の非形成部に位置してもよい。上述の構成において、活物質層に断面変化部を形成しないことによって、隣り合う活物質層の間隔を均一にすることができる。これにより、活物質層における電流の偏りが低減する。 The electrode plate has a base material and an active material layer formed on the base material, and the cross-section change portion is located at a non-formation portion of the active material layer at an end portion in the winding axis direction of the base material. Also good. In the above structure, the interval between the adjacent active material layers can be made uniform by not forming the cross-section changing portion in the active material layer. Thereby, current bias in the active material layer is reduced.
断面変化部は、極板の端部のうちの巻回の最外周の極板の端部に少なくとも配置されてもよい。上述の構成において、電極体以外のものと接触し変形する可能性が最も高い最外周の極板の端部に断面変化部を配置することによって、極板の端部における皺、折り目等の発生が効果的に抑制される。 The cross-section changing portion may be disposed at least at the end of the outermost electrode plate of the winding among the end portions of the electrode plate. In the configuration described above, wrinkles, folds, etc. are generated at the end of the electrode plate by arranging the cross-section change part at the end of the outermost electrode plate that is most likely to contact and deform other than the electrode body. Is effectively suppressed.
蓄電素子は、極板と共に巻回されており且つ巻回されて重なる極板の間に介在するセパレータをさらに備え、断面変化部は、セパレータの巻回軸方向の縁と極板の巻回軸方向の縁との間に配置されてもよい。上述の構成において、断面変化部がセパレータと接触し損傷させることが抑制される。 The power storage element is further provided with a separator that is wound together with the electrode plates and interposed between the electrode plates that are wound and overlapped, and the cross-sectional change portion includes an edge in the winding axis direction of the separator and a winding axis direction of the electrode plate. You may arrange | position between edges. In the above-described configuration, the cross-section changing portion is prevented from coming into contact with the separator and being damaged.
蓄電素子は、間隙を形成し且つ間隙内で電極体を狭持して電極体と接続される接続部を有する集電体をさらに備え、電極体は、巻回軸と交差する方向に幅狭になる変形を受けて間隙内に挿入されており、断面変化部が位置する極板の端部が、間隙内に位置してもよい。上述の構成において、断面変化部は、電極体における変形を受ける部位の極板における皺、折り目等の発生を抑制する。 The power storage element further includes a current collector that forms a gap and has a connection portion that is connected to the electrode body by sandwiching the electrode body in the gap, and the electrode body is narrow in a direction intersecting the winding axis. The end portion of the electrode plate that is inserted into the gap in response to the deformation and the cross-section changing portion is located may be located in the gap. In the above-described configuration, the cross-section changing portion suppresses the generation of wrinkles, folds, and the like in the electrode plate at the portion subjected to deformation in the electrode body.
上記蓄電素子の製造方法は、極板を巻回して電極体を作製する工程と、極板の巻回時又は極板の巻回後に、極板に断面変化部を形成する工程とを含む。 The method for manufacturing an electric storage element includes a step of winding an electrode plate to produce an electrode body, and a step of forming a cross-sectional change portion on the electrode plate when the electrode plate is wound or after the electrode plate is wound.
本発明における蓄電素子によれば、極板における皺等の発生を抑えるための構成を簡易にすることが可能になる。 According to the electricity storage device of the present invention, it is possible to simplify the configuration for suppressing the occurrence of wrinkles and the like on the electrode plate.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, a power storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、同一又は同様な構成要素については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を伴った表現についても同様である。 Each figure in the accompanying drawings is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Furthermore, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same or similar component. In the following description of the embodiments, expressions with “substantially” such as substantially parallel and substantially orthogonal may be used. For example, “substantially parallel” not only means completely parallel, but also means substantially parallel, that is, including a difference of, for example, several percent. The same applies to expressions involving other “abbreviations”.
[実施の形態]
実施の形態に係る蓄電素子100の構成を説明する。図1は、実施の形態に係る蓄電素子100の外観を模式的に示す斜視図である。図1に示されるように、蓄電素子100は、扁平な直方体状の外形を有している。蓄電素子100は、充放電可能な二次電池である。例えば、蓄電素子100は、リチウムイオン二次電池(リチウム電池とも呼ばれる)などの非水電解質二次電池である。しかしながら、蓄電素子100は、非水電解質二次電池に限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよく、キャパシタであってもよい。
[Embodiment]
The structure of the
図1及び図2を参照すると、蓄電素子100は、扁平な直方体状の容器10と、容器10の中に含まれる電極体20と、正極端子30及び負極端子40とを備えている。容器10は、有底角筒状の容器本体11と、容器本体11の細長い矩形形状の開口部11aを閉鎖可能である細長い矩形板状の蓋体12とを有している。なお、図2は、図1の蓄電素子100の分解斜視図である。容器本体11は、扁平な直方体状の外形を有している。蓋体12の外面12a上に、正極端子30及び負極端子40が配置されている。容器10の内部には、電極体20と共に電解液(本実施の形態では、非水電解液)などの電解質が封入されるが、当該電解質の図示は省略する。容器10に封入される電解質としては、蓄電素子100の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。
Referring to FIGS. 1 and 2, the
容器本体11と蓋体12とは、溶接等の接合方法によって、互いの接合部を気密な状態にして固定される。これにより、容器10は、内部に密閉された空間を形成する。限定するものではないが、容器本体11及び蓋体12は、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金等の溶接可能な金属から作製され得る。
The
導電性を有する正極端子30及び負極端子40はそれぞれ、蓋体12を貫通して蓋体12の外面12aと反対側に延在し、上記反対側において、導電性を有する正極集電体50及び負極集電体60と接続される。正極集電体50及び負極集電体60はさらに、電極体20と接続される。
The
上部絶縁部材31が、正極端子30と蓋体12との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁し、下部絶縁部材32が、蓋体12と正極集電体50との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁する。上部絶縁部材41が、負極端子40と蓋体12との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁し、下部絶縁部材42が、蓋体12と負極集電体60との間に設けられ、これらを互いに電気的に絶縁する。絶縁部材31、32、41及び42はいずれも、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成され、例えば、パッキン、ガスケット等を構成する。電極体20は、正極集電体50及び負極集電体60を介して、蓋体12から吊り下げられるように設けられる。そして、電極体20は、正極集電体50及び負極集電体60と共に、容器本体11に収容される。電極体20と容器本体11との間を電気的に絶縁するために、電極体20が絶縁フィルムなどで覆われる場合もある。電極体20と容器本体11との間に、スペーサ等の緩衝材が設けられる場合もある。
An upper insulating member 31 is provided between the
図2及び図3を参照して、電極体20の構成を説明する。なお、図3は、図2の電極体20の一部を展開した斜視図である。電極体20は、電気を蓄積可能な発電要素である。電極体20は、長尺な矩形帯状の平面形状をしたシート状の正極板21と、長尺な矩形帯状の平面形状をしたシート状の負極板22と、長尺な矩形帯状の平面形状をしたシート状の2つのセパレータ23とを、層状に重ねるように含んでいる。ここで、正極板21及び負極板22は、極板の一例である。
With reference to FIG.2 and FIG.3, the structure of the
そして、電極体20は、層状に重ねられた正極板21、負極板22及びセパレータ23を一緒に、巻回軸Aを中心に巻回方向Bで渦巻き状に多重に巻回されることによって、形成される。巻回軸Aは、図2及び図3において一点鎖線で示される仮想の軸であり、電極体20は、巻回軸Aに関して略対称な構成を有している。限定されるものではないが、本実施の形態では、電極体20は、巻回軸Aに垂直な断面が扁平な長円形状である扁平な外形を有している。しかしながら、電極体20の断面形状は、長円形以外であってもよく、円形、楕円形、矩形、その他の多角形であってもよい。
Then, the
正極板21は、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなる長尺な矩形帯状の金属箔である正極基材21aと、正極基材21aの両側の幅広な主面上の略全体に塗工等の方法で積層された正極活物質層21b(図3において斜線表示)とを含む。負極板22は、銅、銅合金等の金属からなる長尺な矩形帯状の金属箔である負極基材22aと、負極基材22aの両側の幅広な主面上の略全体に塗工等の方法で積層された負極活物質層22b(図3において斜線表示)とを含む。正極活物質層21bに用いられる正極活物質又は負極活物質層22bに用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質又は負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータ23は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料からなる微多孔性のシートである。なお、本実施の形態では、正極活物質層21b及び負極活物質層22bはそれぞれ、正極基材21a及び負極基材22aの両側の主面上に形成されているが、片側の主面上のみに形成されてもよい。ここで、正極基材21a及び負極基材22aは、極板の基材の一例であり、正極活物質層21b及び負極活物質層22bは、極板の活物質層の一例である。
The
正極板21の長手方向に沿った2つの縁のうちの一方の縁の近傍の帯状領域では、正極基材21aのいずれの主面にも、正極活物質層21bが積層されていない。上記帯状領域を形成する正極板21の縁部分を正極未塗工部21cと呼ぶ。つまり、正極板21は、巻回軸Aに沿う方向である巻回軸A方向での2つの端部のうちの一方の端部21dに、正極未塗工部21cを有している。正極未塗工部21cは、露出した正極基材21aによって形成されており、正極板21の集電領域を形成している。
In the band-like region in the vicinity of one of the two edges along the longitudinal direction of the
さらに、負極板22の長手方向に沿った2つの縁のうちの一方の縁の近傍の帯状領域では、負極基材22aのいずれの主面にも、負極活物質層22bが積層されていない。上記帯状領域を形成する負極板22の縁部分を負極未塗工部22cと呼ぶ。つまり、負極板22は、巻回軸A方向での2つの端部のうちの一方の端部22dに、負極未塗工部22cを有している。負極未塗工部22cは、露出した負極基材22aによって形成されており、負極板22の集電領域を形成している。ここで、端部21d及び22dは、極板の端部の一例であり、正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cは、活物質層の非形成部の一例である。
Furthermore, the negative electrode
正極板21と負極板22とは、巻回のために、それぞれの長手方向を同方向にして、重ねられる。このとき、正極未塗工部21cと負極未塗工部22cとは、正極板21及び負極板22の重なり部分を挟んで互いに反対側に位置する。巻回軸A方向において、正極未塗工部21cの縁21caは、縁21caと上記重なり部分の同じ側に位置する負極板22の縁よりも突出する。負極未塗工部22cの縁22caは、縁22caと上記重なり部分の同じ側に位置する正極板21の縁よりも突出する。ここで、縁21ca及び22caは、極板の縁の一例である。
The
2つのセパレータ23が、1つの負極板22の両側の平坦な主面上にそれぞれ設けられる。このとき、負極未塗工部22cを除く負極板22全体が、セパレータ23によって覆われている。そして、負極未塗工部22cが、2つのセパレータ23の間を通ってセパレータ23よりも突出する。さらに、1つの正極板21が、巻回時に負極板22に内側で隣り合うセパレータ23のさらに内側に位置するように、セパレータ23上に重ねて設けられる。このとき、正極未塗工部21cを除く正極板21全体が、負極板22及びセパレータ23によって覆われており、負極板22に面している。そして、正極未塗工部21cが、2つのセパレータ23よりも突出している。
Two
上述のように積層された1つの正極板21と1つの負極板22と2つのセパレータ23とが重ね合わされた状態で、巻回軸Aを中心に、巻回方向Bで渦巻き状に巻回され、それにより、電極体20が形成される。巻回後の電極体20では、積層された正極未塗工部21cの縁21caが、面状に並び、電極体20の端部20aを形成している。また、積層された負極未塗工部22cの縁22caが、面状に並び、電極体20の端部20bを形成している。端部20a及び20bは、巻回軸Aに略垂直に延在している。
In the state where one
さらに、巻回後の電極体20では、積層された正極板21、負極板22及びセパレータ23が、巻回方向Bに沿って延在する壁状体を形成している。具体的には、壁状体は、巻回軸Aを挟んで対向して位置し且つ幅広で平坦である2つの平坦壁状部20c及び20dと、巻回軸Aを挟んで対向して位置し且つ半円状に湾曲した2つの湾曲壁状部20e及び20fとから構成されている。平坦壁状部20c及び20dは、互いに略平行に延在している。湾曲壁状部20e及び20fはそれぞれ、平坦壁状部20cと平坦壁状部20dとを互いに両端で連結する。
Further, in the
図2〜図4を参照すると、電極体20の端部20aでは、平坦壁状部20cの複数層の正極未塗工部21cと、平坦壁状部20dの複数層の正極未塗工部21cとが、平坦壁状部20c及び20dの延在方向と略垂直な方向に分けられる。さらに、2つに分けられた正極未塗工部21cがそれぞれ、集束される。集束された正極未塗工部21cは、正極集電体50と接続される。なお、図4は、図3の電極体20における正極未塗工部21c側の湾曲壁状部20eが幅方向に絞られた状態を示す電極体20の側面図であり、電極体20を端部20a側から見た側面図である。湾曲壁状部20eの幅とは、平坦壁状部20cから平坦壁状部20dに向かう方向の幅のことである。
2 to 4, at the
正極集電体50は、1つの板状の第一固定部50aと、2つの脚状の第二固定部50bとを一体に有し、電極体20の正極板21の正極基材21aと同様の材料から形成され得る。第一固定部50aは、蓋体12を貫通して延在する正極端子30の軸部30aと、かしめ接合、溶接等の種々の接続方法で接続される。2つの第二固定部50bはそれぞれ、平坦壁状部20c及び20dで集束された正極未塗工部21cと接続される。第二固定部50bは、当て板51と共に集束された正極未塗工部21cを挟み込み、超音波溶接、抵抗溶接などの溶接によって、当て板51と接合される。これにより、第二固定部50b、当て板51及び正極未塗工部21cが共に接合される。当て板51は、第二固定部50b及び正極未塗工部21cを共に両側から挟むクリップでもよい。ここで、第二固定部50bは、集電体の接続部の一例である。
The positive electrode
同様に、電極体20の端部20bでは、平坦壁状部20cの複数層の負極未塗工部22cと、平坦壁状部20dの複数層の負極未塗工部22cとが、平坦壁状部20c及び20dの延在方向と略垂直な方向に分けられて集束される。集束された負極未塗工部22cは、負極集電体60と接続される。
Similarly, at the
負極集電体60は、1つの板状の第一固定部60aと、2つの脚状の第二固定部60bとを一体に有し、電極体20の負極板22の負極基材22aと同様の材料から形成され得る。第一固定部60aは、蓋体12を貫通して延在する負極端子40の軸部40aと、かしめ接合、溶接等の種々の接続方法で接続される。2つの第二固定部60bはそれぞれ、平坦壁状部20c及び20dで集束された負極未塗工部22cと接続される。第二固定部60bは、当て板61と共に集束された負極未塗工部22cを挟み込み、溶接によって当て板61と接合される。これにより、第二固定部60b、当て板61及び負極未塗工部22cが共に接合される。当て板61は、第二固定部60b及び負極未塗工部22cを共に両側から挟むクリップでもよい。ここで、第二固定部60bは、集電体の接続部の一例である。
The negative electrode
上述のように、正極集電体50及び負極集電体60それぞれを介して正極端子30及び負極端子40と電気的及び物理的に接続された電極体20は、その巻回軸Aを蓋体12に沿う方向にして蓋体12に固定される。上述のような電極体20は、縦巻き型の電極体と呼ばれる。
As described above, the
図3及び図5を参照すると、正極集電体50において、2つの第二固定部50bは、第一固定部50aを挟んで互いに対向する位置に位置して第一固定部50aから同方向に突出している。図5は、図4の電極体20が正極集電体50に接合された状態を示す側面図である。さらに、これに限定するものではないが、本実施の形態では、2つの第二固定部50bは、互いに略平行に延在している。2つの第二固定部50bの間の間隙Gの幅B1は、平坦壁状部20cから平坦壁状部20dに向かう方向での電極体20の幅B2よりも小さい。さらに、2つの第二固定部50bはそれぞれ、平坦壁状部20c及び20dの外面よりも電極体20の中心側つまり巻回軸A側に位置している。
Referring to FIGS. 3 and 5, in the positive electrode
電極体20は、湾曲壁状部20eから平坦壁状部20c及び20dの一部にわたる正極未塗工部21cを、正極集電体50の2つの第二固定部50bの間の間隙Gに位置させて第二固定部50bによって外側から狭持されるようにし、第二固定部50bと接合される。
In the
このため、図4〜図6に示すように、間隙G内に位置する湾曲壁状部20eから平坦壁状部20c及び20dにわたって、正極未塗工部21cの幅が、間隙Gの幅B1内に収まるように狭められる。なお、図6は、図3の電極体20における正極未塗工部21c側の湾曲壁状部20e付近の拡大斜視図である。そして、湾曲壁状部20eの正極未塗工部21cつまり湾曲正極未塗工部21ceの幅を狭めるために、湾曲正極未塗工部21ce又はその近傍で、正極未塗工部21cが、平坦壁状部20c及び平坦壁状部20dそれぞれの外方から平坦壁状部20c及び20dの内方である電極体20の中央に向かって押圧される。押圧する位置Pは、押圧により変形する湾曲正極未塗工部21ceが、その径を縮小するように全体幅を狭めることができるが、その湾曲形状の滑らかさ及び積層間隔等の積層状態を大きく崩すことを抑え、押圧解除後に幅を戻すように拡がることを抑えることができるような位置であることが望ましい。
For this reason, as shown in FIGS. 4 to 6, the width of the positive electrode
位置Pに対して平坦壁状部20c及び20dに略垂直な方向の押圧力が作用する場合、位置Pは、図6に示すように、平坦壁状部20c及び20dに略垂直な方向で、湾曲正極未塗工部21ceの最内周面21cebに対向する位置又はその近傍位置であることが望ましい。なお、最内周面21cebは、複数層の湾曲正極未塗工部21ceにおける最も内側に位置する湾曲正極未塗工部21ceを構成する正極基材21aの内周面である。さらに、位置Pは、平坦壁状部20c及び20dに略垂直な方向で、湾曲正極未塗工部21ceの最内周面21cebに対向する位置、又は最内周面21cebの近傍の平坦壁状部20c及び20dにおける正極未塗工部21cの最内周面に対向する位置であることがより望ましい。さらにまた、位置Pは、平坦壁状部20c及び20dに略垂直な方向で、最内周面21cebに対向する位置であることがよりさらに望ましい。
When a pressing force in a direction substantially perpendicular to the
例えば、位置Pが、平坦壁状部20c及び20dに略垂直な方向で最内周面21cebに対向する位置又はその近傍位置に対して、平坦壁状部20c及び20dと反対側つまり湾曲正極未塗工部21ceの突出側に位置する場合、湾曲正極未塗工部21ceは、位置P及びその近傍のみをその径方向内側に向かって窪ませるように部分的に変形する。この結果、所望とする湾曲正極未塗工部21ceの幅が得られない可能性が高くなる。また、位置Pが、平坦壁状部20c及び20dに略垂直な方向で最内周面21cebに対向する位置又はその近傍位置から離れて、平坦壁状部20c及び20d側に位置する場合、押圧力を受けて幅を狭めた電極体20は、押圧力の解除後、幅を元に戻すような挙動をする。
For example, the position P is opposite to the flat wall-shaped
上述のような位置Pでの押圧を受けることによって、正極未塗工部21cは、正極集電体50の第二固定部50bの間隙Gに対応する部位で全体的に幅を狭め、湾曲正極未塗工部21ce又はその近傍で部分的に幅をさらに狭めるように絞られる形状を形成する。また、負極未塗工部22cも、正極未塗工部21cと同様に押圧を受けるように構成される。そして、負極未塗工部22cは、正極集電体50と同様の構成を有する負極集電体60の第二固定部60bの間隙Gに対応する部位で全体的に幅を狭め、その湾曲負極未塗工部22ce又はその近傍で部分的に幅をさらに狭めるように絞られる形状を形成する。
By receiving the pressure at the position P as described above, the positive electrode
上述のように湾曲正極未塗工部21ce及び湾曲負極未塗工部22ceを変形させる場合、正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cに折り目、皺等が発生する場合がある。また、電極体20の平坦壁状部20c及び20dの集束時、湾曲正極未塗工部21ce及び湾曲負極未塗工部22ceを中心とする正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cに、折り目、皺等が発生する場合もある。
When the curved positive electrode uncoated portion 21ce and the curved negative electrode uncoated portion 22ce are deformed as described above, folds, wrinkles, and the like may occur in the positive electrode
折り目、皺等を含む状態の湾曲正極未塗工部21ceが上述のような変形を受ける又は外力を受けると、折り目、皺等が、電極体20の巻回軸A方向に成長して伸び、正極板21における正極活物質層21bが形成されている部位又はセパレータ23と対向する部位にまで至る可能性がある。同様に、折り目、皺等を含む状態の湾曲負極未塗工部22ceが上述のような変形を受ける又は外力を受けると、折り目、皺等が、電極体20の巻回軸A方向に成長して伸び、負極板22における負極活物質層22bの形成部位又はセパレータ23との対向部位にまで至る可能性がある。正極活物質層21b及び負極活物質層22bにおける折り目、皺等を含む部位では、隣り合う負極板22及び正極板21との距離が不均一になり、電流の偏りが生じる可能性がある。また、成長した折り目、皺等が、鋭く突出するような形状を有すると、セパレータ23を突き破り、それにより、正極板21と負極板22とが短絡する可能性がある。
When the curved positive electrode uncoated portion 21ce in a state including a crease, a crease or the like is subjected to the above-described deformation or an external force, the crease, the crease or the like grows and extends in the winding axis A direction of the
巻回軸A方向の折り目、皺等の伸長を抑制するために、図6に示すように、電極体20の湾曲正極未塗工部21ceには、電極体20の巻回方向Bである湾曲正極未塗工部21ceの周方向に沿って延在する帯状突起形状の断面変化部24が、形成されている。つまり、断面変化部24は、折り目、皺等の伸長方向と交差する方向に延在する。さらに、断面変化部24は、湾曲正極未塗工部21ce上において、セパレータ23における正極未塗工部21cに近位の縁23aと、湾曲正極未塗工部21ceの縁である正極未塗工部21cの縁21caとの間に位置する。そして、断面変化部24は、湾曲正極未塗工部21ceの上記変形前に形成される。ここで、断面変化部24は、凸部によって形成される断面変化部の一例である。
In order to suppress the expansion of folds, wrinkles and the like in the winding axis A direction, the curved positive electrode uncoated portion 21ce of the
本実施の形態では、断面変化部24は、正極未塗工部21cを変形させて、電極体20の内方から外方に向かってつまり径方向外側に向かって突出する凸部を形成するように形成された皺又は折り目によって、構成されている。断面変化部24は、巻回方向Bに沿って正極未塗工部21cを折りたたむことによって形成されてもよい。つまり、断面変化部24は、湾曲正極未塗工部21ceに巻回軸A方向に沿う折り目を形成するような巻回軸A周りの曲げ応力に対する湾曲正極未塗工部21ceの剛性を向上するように形成される。このような断面変化部24は、湾曲正極未塗工部21ceに生じた折り目、皺等が、セパレータ23の縁23aに向かう巻回軸A方向に断面変化部24を越えて伸長することを抑制する。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、断面変化部24は、複数層の湾曲正極未塗工部21ceのうちの最外周に位置する最外湾曲正極未塗工部21ceaのみに形成される。しかしながら、断面変化部24は、最外湾曲正極未塗工部21ceaから径方向内側に向かって複数層の湾曲正極未塗工部21ceに形成されてもよく、最外湾曲正極未塗工部21cea以外の1層以上の湾曲正極未塗工部21ceに形成されてもよく、全ての層の湾曲正極未塗工部21ceに形成されてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、断面変化部24は、平坦壁状部20c及び20dに沿う方向で湾曲正極未塗工部21ceにおける最も突出する部位つまり巻回軸Aから最も離れた部位を含むように位置し、巻回方向Bに沿った湾曲正極未塗工部21ceの一部にわたって延在する。上記の湾曲正極未塗工部21ceにおける最も突出する部位では、位置Pで正極未塗工部21cが押圧されたときに、最も大きい曲げモーメントが作用する部位である。つまり、断面変化部24は、上述のような最も大きい曲げモーメントが作用する部位を含むように配置されることが、望ましい。
Further, in the present embodiment, the
また、断面変化部24は、湾曲正極未塗工部21ceにおいて、位置Pに関して、平坦壁状部20c及び20dと反対側に配置されることが、望ましい。さらに、断面変化部24は、位置Pから離れていることが、望ましい。位置Pから離れた断面変化部24は、押圧時に押し潰されずに、皺、折り目等の伸長を抑制する機能を果たすことができる。位置Pに関して平坦壁状部20c及び20dと反対側に配置される断面変化部24は、湾曲正極未塗工部21ceにおいて押圧時に大きく変形する部位での皺、折り目等の伸長を効果的に抑制する。
In addition, it is desirable that the
また、断面変化部24は、巻回軸A方向で湾曲正極未塗工部21ceの縁側よりも正極活物質層21b側に配置されることが、望ましい。これは、正極活物質層21b側での湾曲正極未塗工部21ceの変形量が、湾曲正極未塗工部21ceの縁側よりも小さいためである。
In addition, it is desirable that the
また、本実施の形態では、断面変化部24は、電極体20の巻回方向Bに沿って延在している、つまり、正極未塗工部21cの縁21ca及びセパレータ23の縁23aに沿って延在している。断面変化部24は、電極体20の巻回軸Aと単に交差する方向に延在してもよい。
Moreover, in this Embodiment, the
電極体20の湾曲負極未塗工部22ceにおいても湾曲正極未塗工部21ceと同様に、湾曲負極未塗工部22ceの周方向に沿って延在する帯状突起形状の断面変化部24が、形成されている。負極板22上において、断面変化部24は、セパレータ23における縁23aと反対側の縁23bと、負極未塗工部22cの縁22caとの間に位置する。
In the curved negative electrode uncoated portion 22ce of the
また、本実施の形態では、電極体20の巻回軸A方向において、1つの断面変化部24が、湾曲正極未塗工部21ce及び湾曲負極未塗工部22ceそれぞれに配置されている。さらに、電極体20の巻回方向Bにおいて、1つの断面変化部24が、湾曲正極未塗工部21ce及び湾曲負極未塗工部22ceそれぞれに配置されている。断面変化部24は、巻回軸A方向及び巻回方向Bのいずれにおいても、2つ以上配置されてもよい。
In the present embodiment, one
また、断面変化部24は、電極体20の巻回方向Bで、湾曲正極未塗工部21ceの全体にわたって延在してよく、この場合、断面変化部24は、連続していても不連続であってもよい。さらに、図7に示すように、断面変化部24は、湾曲正極未塗工部21ceの全体にわたり且つ平坦壁状部20c及び20dの少なくとも一方の正極未塗工部21cに至っていてもよい。湾曲負極未塗工部22ceに形成される断面変化部24も、湾曲正極未塗工部21ceの断面変化部24の上記構成と同様の構成を有してもよい。
Further, the
また、本実施の形態では、断面変化部24は、電極体20の巻回時に、ロールから引き出される正極板21及び負極板22のそれぞれの正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cに形成されてよい。
Moreover, in this Embodiment, the
上述したように、本実施の形態に係る蓄電素子100は、巻回された正極板21及び負極板22によって形成される電極体20を備える。正極板21及び負極板22は、正極板21及び負極板22の湾曲部分における正極板21及び負極板22の巻回軸A方向の端部21d及び22dに、正極板21及び負極板22の巻回方向Bに沿って延在する凸部によって形成される断面変化部24を有する。
As described above, the
上述の構成において、巻回方向Bに沿って延在する凸部を形成する断面変化部24は、正極板21及び負極板22に巻回軸A方向に沿った折り目が入ることを抑制する。よって、断面変化部24は、巻回軸A方向で、断面変化部24よりも正極板21の端部21dの縁21ca側に形成された正極板21の折り目、皺等、及び断面変化部24よりも負極板22の端部22dの縁22ca側に形成された負極板22の折り目、皺等が、断面変化部24を越えて反対側に伸長することを抑制する。従って、凸部を形成する断面変化部24による簡易な構成によって、正極板21及び負極板22における皺、折り目等の発生が抑制される。
In the above-described configuration, the
実施の形態に係る蓄電素子100において、断面変化部24は、正極板21及び負極板22の帯状をした変形部分によって形成される。さらに、上記変形部分によって形成される断面変化部24は、正極板21及び負極板22の折り曲げ部分によって形成される。上述の構成によって、断面変化部24の構成が簡易になる。
In
実施の形態に係る蓄電素子100において、正極板21及び負極板22はそれぞれ、正極基材21a及び負極基材22aと、正極基材21a及び負極基材22a上に形成される正極活物質層21b及び負極活物質層22bとを有する。断面変化部24は、正極基材21aの巻回軸A方向の端部21dにおける正極活物質層21bの非形成部である正極未塗工部21c、及び、負極基材22aの巻回軸A方向の端部22dにおける負極活物質層22bの非形成部である負極未塗工部22cに、位置する。上述の構成において、正極活物質層21b及び負極活物質層22bに断面変化部24が形成されないため、隣り合って積層する正極活物質層21b及び負極活物質層22bの間隔を均一にすることができる。これにより、正極活物質層21b及び負極活物質層22bにおける電流の偏りが低減する。
In the
実施の形態に係る蓄電素子100において、断面変化部24は、正極板21の端部21dのうちの巻回の最外周の正極板21の端部21dに少なくとも配置される。また、断面変化部24は、負極板22の端部22dのうちの巻回の最外周の負極板22の端部22dに少なくとも配置される。上述の構成において、電極体20以外のものと接触し変形する可能性が最も高い最外周の正極板21及び負極板22の端部21d及び22dに断面変化部24を配置することによって、正極板21の端部21d及び負極板22の端部22dにおける皺、折り目等の発生が効果的に抑制される。
In the
実施の形態に係る蓄電素子100は、正極板21及び負極板22と共に巻回されており且つ巻回されて重なる正極板21及び負極板22の間に介在するセパレータ23を備える。断面変化部24は、セパレータ23の巻回軸A方向の縁23a又は23bと正極板21の巻回軸A方向の縁21ca又は負極板22の巻回軸A方向の縁22caとの間に配置される。上述の構成において、断面変化部24がセパレータ23と接触し損傷させることが抑制される。
The
実施の形態に係る蓄電素子100は、間隙Gを形成し且つ間隙G内で電極体20を狭持して電極体20と接続される第二固定部50b及び60bを有する正極集電体50及び負極集電体60を備える。電極体20は、巻回軸Aと交差する方向に幅狭になる変形を受けて間隙G内に挿入されており、断面変化部24が位置する正極板21及び負極板22の端部21d及び22dが、間隙G内に位置する。上述の構成において、断面変化部24は、電極体20における変形を受ける部位の正極板21及び負極板22における皺、折り目等の発生を抑制する。
The
実施の形態に係る蓄電素子100を製造する場合、その製造方法は、正極板21及び負極板22を巻回して電極体20を作製する工程と、正極板21及び負極板22の巻回時に、正極板21及び負極板22に断面変化部24を形成する工程とを含む。上述の構成によって、断面変化部24は、正極板21及び負極板22の任意の位置に効率的に形成されることができる。
When manufacturing the
[変形例]
また、実施の形態に係る蓄電素子100の変形例として、以下のような構成が挙げられる。具体的には、図8に示されるように、変形例に係る蓄電素子の電極体20では、帯状突起形状の断面変化部24の代わりに溝状の断面変化部25が形成されている。なお、図8は、実施の形態に係る蓄電素子の変形例における電極体20を、図6と同様に示す斜視図である。また、以下の変形例の説明において、前出した図における参照符号と同一の符号の構成要素は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
[Modification]
Moreover, the following structures are mentioned as a modification of the
電極体20の正極板21の湾曲正極未塗工部21ceでは、電極体20の巻回方向Bに沿って延在し且つ溝状に窪んだ断面変化部25が、実施の形態に係る蓄電素子100における断面変化部24と同様の位置、形状及び寸法で、形成されているが、これに限定されるわけではない。本変形例では、断面変化部25は、湾曲正極未塗工部21ceに、電極体20の外方から内方に向かってつまり湾曲正極未塗工部21ceの径方向内側に向かって窪む凹部を形成するように形成された折り目によって、構成されている。断面変化部25は、巻回方向Bに沿って、正極未塗工部21cを電極体20の内方に向かって突出するように折りたたむことによって形成されてもよい。断面変化部25は、湾曲正極未塗工部21ceに巻回軸A方向に沿う折り目を形成するような巻回軸A周りの曲げ応力に対する湾曲正極未塗工部21ceの剛性を向上するように形成される。このような断面変化部25は、湾曲正極未塗工部21ceに生じた折り目、皺等が、巻回軸A方向に断面変化部25を越えて伸長することを抑制する。ここで、断面変化部25は、凹部によって形成される断面変化部の一例である。
In the curved positive electrode uncoated portion 21ce of the
本変形例では、断面変化部25は、複数層の湾曲正極未塗工部21ceのうちの最外湾曲正極未塗工部21ceaのみに形成される。しかしながら、断面変化部25は、最外湾曲正極未塗工部21ceaから径方向内側に向かって複数層の湾曲正極未塗工部21ceに形成されてもよく、最外湾曲正極未塗工部21cea以外の1層以上の湾曲正極未塗工部21ceに形成されてもよく、全ての層の湾曲正極未塗工部21ceに形成されてもよい。
In the present modification, the
断面変化部25も、位置Pで電極体20の正極未塗工部21cが押圧されたときに、最も大きい曲げモーメントが作用する部位を含むように配置されることが、望ましい。そして、断面変化部25は、湾曲正極未塗工部21ceにおいて、位置Pに関して、平坦壁状部20c及び20dと反対側に配置され、さらに、位置Pから離れていることが、望ましい。断面変化部25はまた、巻回軸A方向で湾曲正極未塗工部21ceの縁側よりも正極活物質層21b側に配置されることが、望ましい。断面変化部25はまた、正極未塗工部21cの縁21caとセパレータ23の縁23aとの間に配置されることが、望ましい。断面変化部25は、正極未塗工部21cの縁21ca及びセパレータ23の縁23aに沿って延在しているが、電極体20の巻回軸Aと単に交差する方向に延在してもよい。
It is desirable that the
電極体20の湾曲負極未塗工部22ceにおいても湾曲正極未塗工部21ceと同様に、湾曲負極未塗工部22ceの周方向に沿って延在する溝状の断面変化部25が、形成されている。
Also in the curved negative electrode uncoated portion 22ce of the
湾曲正極未塗工部21ce及び湾曲負極未塗工部22ceそれぞれに、1つの断面変化部25が配置されてもよく、2つ以上の断面変化部25が配置されてもよい。断面変化部25は、電極体20の巻回方向Bで、湾曲正極未塗工部21ce及び湾曲負極未塗工部22ceそれぞれの一部又は全体にわたって連続的又は不連続的に延在してよく、さらに、平坦壁状部20c及び20dの少なくとも一方にわたって延在してもよい。
One
本変形例の断面変化部25は、電極体20の巻回時に、ロールから引き出される正極板21及び負極板22のそれぞれの正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cに形成され得る。又は、断面変化部25は、巻回後の電極体20において、正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cをそれぞれ、電極体20の外方から内方に向かって線状に押圧することによって、形成され得る。このとき、一度の押圧によって、複数層の正極未塗工部21c又は負極未塗工部22cにわたって、断面変化部25が形成されることができる。例えば、巻回後の電極体20に断面変化部25が形成される場合、位置Pで電極体20の正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cが押圧されるときと同時に断面変化部25が形成されてもよい。この場合、2つの位置Pで正極未塗工部21c又は負極未塗工部22cを押圧する治具が、湾曲正極未塗工部21ce又は湾曲負極未塗工部22ceを覆って押圧するように構成され、湾曲正極未塗工部21ce又は湾曲負極未塗工部22ceを押圧する治具の部分に、断面変化部25を形成する突起が形成されてもよい。
The
また、変形例に係る蓄電素子におけるその他の構成は、実施の形態に係る蓄電素子100と同様であるため、その説明を省略する。さらに、変形例に係る蓄電素子によると、実施の形態に係る蓄電素子100と同様の効果が得られる。
Other configurations of the power storage element according to the modification are the same as those of the
また、変形例に係る蓄電素子を製造する場合、その製造方法は、正極板21及び負極板22を巻回して電極体20を作製する工程と、正極板21及び負極板22の巻回時又は巻回後に、正極板21及び負極板22に断面変化部25を形成する工程とを含む。上述の構成において、断面変化部25は、正極板21及び負極板22の巻回時に形成される場合、正極板21及び負極板22の任意の位置に効率的に形成されることができる。また、断面変化部25は、正極板21及び負極板22の巻回後に形成される場合、例えば、巻回後の電極体20の外面を押圧することによって形成され得る。よって、断面変化部25を簡易な手段で形成することができる。
Moreover, when manufacturing the electrical storage element which concerns on a modification, the manufacturing method is the process of winding the
[その他の変形例]
以上、本発明の実施の形態及び変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、実施の形態及び変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及び変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other variations]
The power storage device according to the embodiment and the modification of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the embodiment and the modification. That is, it should be considered that the embodiment and the modification disclosed this time are examples in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子の電極体20では、断面変化部24は、電極体20の内方から外方に向かって突出していたが、電極体20の外方から内方に向かって突出してもよい。また、断面変化部25は、電極体20の外方から内方に向かって窪んでいたが、電極体20の内方から外方に向かって窪んでいてもよい。
In the
実施の形態に係る蓄電素子100の電極体20では、断面変化部24は、正極基材21a及び負極基材22aの折り曲げによって形成されていたが、これに限定されるものでない。断面変化部24は、正極基材21a及び負極基材22aを湾曲して形成されてもよく、正極基材21a及び負極基材22aに一体成形された突起又は突出部分によって形成されてもよく、正極基材21a及び負極基材22aに貼り付けられた別部材によって形成されてもよい。
In the
変形例に係る蓄電素子の電極体20では、断面変化部25は、正極基材21a及び負極基材22aの折り曲げによって形成されていたが、これに限定されるものでない。断面変化部25は、正極基材21a及び負極基材22aを湾曲して形成されてもよく、正極基材21a及び負極基材22aに、一体成形によりそれぞれの一部として形つくられてもよい。
In the
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子の電極体20では、断面変化部24及び25は、正極集電体50の第二固定部50bの間及び負極集電体60の第二固定部60bの間に位置する電極体20の湾曲壁状部20eに形成されていたが、反対側の湾曲壁状部20fに形成されてもよい。
In the
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子の電極体20では、断面変化部24及び25は、正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cに形成されていたが、正極板21及び負極板22におけるその他の位置に形成されてもよい。
In the
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子は、1つの電極体20を備えていた。しかしながら、蓄電素子は、2つ以上の電極体を備えるものであってもよい。
The power storage element according to the embodiment and the modification includes one
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子では、電極体20は、帯状の正極未塗工部21c及び負極未塗工部22cがそれぞれ正極集電体50及び負極集電体60に接続される構成であったが、これに限定されるものでない。電極体は、正極未塗工部及び負極未塗工部の位置に、正極基材及び負極基材から一体的に突出し且つ正極活物質層及び負極活物質層が形成されていないタブを有する構成であってもよい。そして、正極集電体50及び負極集電体60が、タブに接続されてよい。このとき、断面変化部24及び25は、タブに形成されてもよく、正極板及び負極板におけるタブ以外の場所に形成されてもよい。
In the energy storage device according to the embodiment and the modification, the
実施の形態及び変形例に係る蓄電素子は、縦巻き型の電極体20を備える蓄電素子であったが、電極体の巻回軸A方向の端部を容器10の蓋体12に対向させる向きで電極体が配置される横巻き型の電極体を備える蓄電素子であってもよい。
The power storage device according to the embodiment and the modification is a power storage device including the vertically wound
また、実施の形態及び変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。例えば、1つの電極体に、断面変化部24及び25が混在して形成されてもよい。
In addition, embodiments constructed by arbitrarily combining the embodiment and the modified examples are also included in the scope of the present invention. For example, the
また、本発明は、上述のような蓄電素子として実現することができるだけでなく、1つ以上の蓄電素子を備える蓄電装置においても実現することができる。例えば、本発明は、複数の蓄電素子100を備える蓄電装置として実現することができる。蓄電装置は、並べて配置された複数の蓄電ユニットを備え、各蓄電ユニットは、例えば一列に並べられ且つ互いに電気的に接続された複数の蓄電素子100によって、構成される。上述の構成によって、複数の蓄電素子100が、1ユニットとして使用され、蓄電装置に必要な電気容量、蓄電装置の形状及び寸法等に対応して、蓄電ユニットの数量及び配列が選択され得る。複数の蓄電素子100を備え且つ高出力である蓄電装置は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源として搭載することもできる。
In addition, the present invention can be realized not only as a power storage element as described above but also in a power storage device including one or more power storage elements. For example, the present invention can be realized as a power storage device including a plurality of
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子、蓄電ユニット、蓄電装置等に適用できる。 The present invention can be applied to power storage elements such as lithium ion secondary batteries, power storage units, power storage devices, and the like.
20 電極体
21 正極板(極板)
21a 正極基材(極板の基材)
21b 正極活物質層(極板の活物質層)
21c 正極未塗工部(活物質層の非形成部)
21ca,22ca 縁(極板の縁)
21d,22d 端部(極板の端部)
22 負極板(極板)
22a 負極基材(極板の基材)
22b 負極活物質層(極板の活物質層)
22c 負極未塗工部(活物質層の非形成部)
23 セパレータ
23a,23b 縁(セパレータの縁)
24,25 断面変化部
50 正極集電体
50b,60b 第二固定部50b(接続部)
60 負極集電体
100 蓄電素子
A 巻回軸
B 巻回方向
G 間隙
20
21a Positive electrode substrate (electrode plate substrate)
21b Positive electrode active material layer (active material layer of electrode plate)
21c Positive electrode uncoated part (active material layer non-formation part)
21ca, 22ca edge (edge of electrode plate)
21d, 22d end (end of electrode plate)
22 Negative electrode (electrode plate)
22a Negative electrode substrate (electrode plate substrate)
22b Negative electrode active material layer (active material layer of electrode plate)
22c Negative electrode uncoated part (active material layer non-formed part)
23
24, 25
60 Negative electrode
Claims (8)
前記極板は、前記極板の湾曲部分における前記極板の巻回軸方向の端部に、前記極板の巻回方向に沿って延在する凸部又は凹部によって形成される断面変化部を有する
蓄電素子。 A power storage device comprising an electrode body formed by a wound electrode plate,
The electrode plate has a cross-section changing portion formed by a convex portion or a concave portion extending along the winding direction of the electrode plate at an end portion in the winding axis direction of the electrode plate in a curved portion of the electrode plate. Power storage element.
請求項1に記載の蓄電素子。 The electricity storage device according to claim 1, wherein the cross-section changing portion is formed by a belt-like deformed portion of the electrode plate.
請求項2に記載の蓄電素子。 The electric storage element according to claim 2, wherein the deformed portion is formed by a bent portion of the electrode plate.
前記断面変化部は、前記基材の前記巻回軸方向の端部における前記活物質層の非形成部に位置する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄電素子。 The electrode plate has a base material and an active material layer formed on the base material,
The electric storage element according to any one of claims 1 to 3, wherein the cross-section changing portion is located in a portion where the active material layer is not formed at an end portion of the base material in the winding axis direction.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の蓄電素子。 The electric storage element according to any one of claims 1 to 4, wherein the cross-section changing portion is disposed at least at the end portion of the electrode plate on the outermost periphery of the winding among the end portions of the electrode plate.
前記断面変化部は、前記セパレータの前記巻回軸方向の縁と前記極板の前記巻回軸方向の縁との間に配置される
請求項1〜5のいずれか一項に記載の蓄電素子。 A separator interposed between the electrode plates that are wound and overlapped with the electrode plates;
The power storage device according to claim 1, wherein the cross-section changing portion is disposed between an edge in the winding axis direction of the separator and an edge in the winding axis direction of the electrode plate. .
前記電極体は、前記巻回軸と交差する方向に幅狭になる変形を受けて前記間隙内に挿入されており、
前記断面変化部が位置する前記極板の前記端部が、前記間隙内に位置する
請求項1〜6のいずれか一項に記載の蓄電素子。 And further comprising a current collector having a connection portion that forms a gap and is connected to the electrode body by sandwiching the electrode body in the gap,
The electrode body is inserted into the gap after undergoing deformation that becomes narrow in the direction intersecting the winding axis,
The electric storage element according to any one of claims 1 to 6, wherein the end portion of the electrode plate in which the cross-sectional change portion is located is located in the gap.
前記極板を巻回して前記電極体を作製する工程と、
前記極板の巻回時又は前記極板の巻回後に、前記極板に前記断面変化部を形成する工程とを含む製造方法。 It is a manufacturing method of the electrical storage element according to any one of claims 1 to 7,
Winding the electrode plate to produce the electrode body;
Forming the cross-section changing portion on the electrode plate when the electrode plate is wound or after the electrode plate is wound.
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---|---|---|---|---|
JP2013037816A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Toyota Motor Corp | Battery and manufacturing method therefor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019090476A1 (en) * | 2017-11-07 | 2019-05-16 | 宁德新能源科技有限公司 | Winding battery |
US11329309B2 (en) | 2017-11-07 | 2022-05-10 | Ningde Amperex Technology Limited | Wound electrode assembly with empty foil segment |
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