JP2020061221A - Bipolar secondary battery - Google Patents

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Abstract

To stably detect a voltage of a single cell even in a case where exfoliation of a cathode collector or an anode collector with respect to an insulation member occurs.SOLUTION: A bipolar secondary battery 10 comprises a battery element 11 in which single cells 20 are stacked. The single cell includes a cathode 30a, an anode 30b, a separator 40 and an insulation member 50. The bipolar secondary battery comprises a voltage detection terminal 70 which is disposed, in an outer periphery of the battery element, between a front face of a cathode collector 31a at a side not in contact with the insulation member between both front and rear faces thereof and a front face of an anode collector 31b at a side not in contact with the insulation member between both front and rear faces thereof, and detecting a voltage of the single cell. The bipolar secondary battery comprises an adhesive layer 80 for bonding any one collector of the cathode collector 31a and the anode collector 31b with the voltage detection terminal.SELECTED DRAWING: Figure 4B

Description

本発明は、双極型二次電池に関する。   The present invention relates to a bipolar secondary battery.

近年、環境・エネルギー問題の解決へ向けて、種々の電気自動車の普及が期待されている。これら電気自動車の普及の鍵を握るモータ駆動用電源などの車載電源として、電池の開発が鋭意行われている。車載電源への適用を指向した電池は、携帯電話やノートパソコン等に使用される電池と比較して極めて高い出力特性を有することが求められている。   In recent years, various electric vehicles have been expected to become popular for solving environmental and energy problems. Batteries have been earnestly developed as in-vehicle power sources such as motor driving power sources that hold the key to the spread of these electric vehicles. Batteries intended for application to in-vehicle power supplies are required to have extremely high output characteristics as compared with batteries used in mobile phones, notebook computers, and the like.

例えば特許文献1には、電池の出力特性を向上させるために複数の単セルを積層して直列に接続した双極型二次電池が開示されている。ここで、単セルは、正極活物質を含む正極活物質層を正極集電体の表面に形成した正極と、負極活物質を含む負極活物質層を負極集電体の表面に形成した負極とがセパレータを介して積層されて構成される。特許文献1では、電解液の漏れによる短絡を防止するため、電極活物質層の外周を囲むように絶縁部材(封着部材)を配置して、正極集電体および負極集電体の外周を封止している。   For example, Patent Document 1 discloses a bipolar secondary battery in which a plurality of single cells are stacked and connected in series in order to improve the output characteristics of the battery. Here, the single cell includes a positive electrode having a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material formed on the surface of a positive electrode current collector, and a negative electrode having a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material formed on the surface of a negative electrode current collector. Are laminated via a separator. In Patent Document 1, in order to prevent a short circuit due to electrolyte leakage, an insulating member (sealing member) is arranged so as to surround the outer periphery of the electrode active material layer, and the outer periphery of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector is arranged. It is sealed.

特開2004−349156号JP-A-2004-349156

単セルを直列接続した双極型二次電池においては、過充電や過放電にならないように、各単セルの電圧を検出し制御する必要がある。   In a bipolar secondary battery in which single cells are connected in series, it is necessary to detect and control the voltage of each single cell so as not to overcharge or overdischarge.

ところで、電極の形成材料の特性あるいは電極の経年劣化などによって、電極は膨張することがある。この電極の膨張によって電極の厚みが増加し、電池としての機能は正常に維持しつつも、絶縁部材に対する正極集電体の剥離が多少生じたり、絶縁部材に対する負極集電体の剥離が多少生じたりすることがある。このような絶縁部材に対する集電体の剥離が生じた場合であっても、単セルの電圧を安定して検出しなければならない。   By the way, the electrode may expand due to the characteristics of the material forming the electrode or the deterioration of the electrode over time. The expansion of the electrode increases the thickness of the electrode, and while maintaining the normal function as a battery, the positive electrode current collector may be slightly peeled from the insulating member or the negative electrode current collector may be slightly peeled from the insulating member. It may happen. Even when the current collector is peeled off from the insulating member, the voltage of the single cell must be stably detected.

そこで、本発明は、絶縁部材に対する正極集電体または負極集電体の剥離が生じた場合であっても、単セルの電圧を安定して検出することが可能な双極型二次電池を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a bipolar secondary battery capable of stably detecting the voltage of a single cell even when the positive electrode collector or the negative electrode collector is separated from the insulating member. The purpose is to do.

上記目的を達成するための本発明の双極型二次電池は、単セルを積層した電池要素を有する。単セルは、正極集電体に正極活物質層が形成されてなる正極と、負極集電体に負極活物質層が形成されてなる負極と、前記正極と前記負極とによって挟持されたセパレータと、前記正極集電体と前記負極集電体との間において前記正極集電体と前記セパレータとの間に前記正極活物質層を封止し前記負極集電体と前記セパレータとの間に前記負極活物質層を封止する絶縁部材とを備える。双極型二次電池は、前記電池要素の外周において、前記正極集電体の表裏両面のうち前記絶縁部材に接しない側の表面と、前記負極集電体の表裏両面のうち前記絶縁部材に接しない側の表面との間に配置され、前記単セルの電圧を検出するための電圧検出端子を有する。双極型二次電池は、前記正極集電体および前記負極集電体のうちのいずれか一方の集電体と前記電圧検出端子とを接着する接着層を有する。   The bipolar secondary battery of the present invention for achieving the above object has a battery element in which single cells are laminated. The single cell is a positive electrode having a positive electrode active material layer formed on a positive electrode current collector, a negative electrode having a negative electrode active material layer formed on a negative electrode current collector, and a separator sandwiched by the positive electrode and the negative electrode. The positive electrode active material layer is sealed between the positive electrode current collector and the separator between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, and the positive electrode active material layer is sealed between the negative electrode current collector and the separator. And an insulating member that seals the negative electrode active material layer. The bipolar secondary battery has, on the outer periphery of the battery element, a surface of the front and back surfaces of the positive electrode current collector that is not in contact with the insulating member and a surface of the negative electrode current collector that contacts the insulating member. It has a voltage detection terminal for detecting the voltage of the unit cell, the voltage detection terminal being arranged between the non-side surface and the surface. The bipolar secondary battery has an adhesive layer that bonds one of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to the voltage detection terminal.

本発明の双極型二次電池によれば、絶縁部材に対する正極集電体または負極集電体の剥離が生じた場合であっても、単セルの電圧を安定して検出することができる。   According to the bipolar secondary battery of the present invention, the voltage of a single cell can be stably detected even when the positive electrode current collector or the negative electrode current collector is separated from the insulating member.

本発明の一実施形態に係る双極型二次電池を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a bipolar secondary battery according to an embodiment of the present invention. 図1の2−2線に沿う断面図であって、双極型二次電池の全体構造の概略を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, which is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of a bipolar secondary battery. 双極型二次電池の単セルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the single cell of a bipolar secondary battery. 図1の4−4線に沿う断面図であって、双極型二次電池における電圧検出端子および接着層を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 1, showing a voltage detection terminal and an adhesive layer in the bipolar secondary battery. 負極の膨張によって負極の厚みが増加し、絶縁部材に対する負極集電体の剥離が一部生じた状態における図4Aに相当する断面図である。FIG. 4B is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4A in a state in which the thickness of the negative electrode is increased due to the expansion of the negative electrode and the negative electrode current collector is partially separated from the insulating member. 負極の膨張によって負極の厚みが増加し、絶縁部材に対する正極集電体の剥離が一部生じた状態における図4Aに相当する断面図である。FIG. 4B is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4A in a state in which the thickness of the negative electrode is increased due to the expansion of the negative electrode and the positive electrode current collector is partly separated from the insulating member. 変形例1に係る双極型二次電池における電圧検出端子および接着層を示す断面図である。9 is a cross-sectional view showing a voltage detection terminal and an adhesive layer in a bipolar secondary battery according to Modification 1. FIG. 変形例2に係る双極型二次電池における電圧検出端子および接着層を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a voltage detection terminal and an adhesive layer in a bipolar secondary battery according to Modification 2. 変形例2の双極型二次電池において、負極の膨張によって負極の厚みが増加した状態における断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a bipolar secondary battery of Modification 2 in a state where the thickness of the negative electrode is increased due to the expansion of the negative electrode. 変形例3に係る双極型二次電池における電圧検出端子および接着層を示す断面図である。11 is a cross-sectional view showing a voltage detection terminal and an adhesive layer in a bipolar secondary battery according to Modification 3. FIG. 変形例4に係る双極型二次電池における電圧検出端子および接着層を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a voltage detection terminal and an adhesive layer in a bipolar secondary battery according to Modification 4. 対比例の電池を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a comparative battery. 対比例の電池において、負極の膨張によって負極の厚みが増加し、絶縁部材に対する負極集電体の剥離が一部生じた状態における断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the negative electrode current collector is separated from the insulating member due to an increase in the negative electrode thickness due to the expansion of the negative electrode in the battery of the comparative example.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、以下の形態のみに制限されない。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。本明細書において、範囲を示す「X〜Y」は「X以上Y以下」を意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the technical scope of the present invention should be determined based on the description of the claims, and is not limited to the following embodiments. It should be noted that the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios. In the present specification, “X to Y” indicating a range means “X or more and Y or less”.

<双極型二次電池>
本発明の実施形態に係る双極型二次電池の一例として非水電解質二次電池の1種である双極型リチウムイオン二次電池について説明する。ここで、双極型リチウムイオン二次電池とは、直列接続された双極型電極を含み、正極と負極との間をリチウムイオンが移動することによって充電や放電を行う二次電池である。なお、以下の説明では、双極型リチウムイオン二次電池を単に「電池」と称する。
<Bipolar secondary battery>
A bipolar lithium ion secondary battery, which is one type of non-aqueous electrolyte secondary battery, will be described as an example of the bipolar secondary battery according to the embodiment of the present invention. Here, the bipolar lithium-ion secondary battery is a secondary battery that includes bipolar electrodes connected in series and that charges or discharges when lithium ions move between a positive electrode and a negative electrode. In the following description, the bipolar lithium ion secondary battery will be simply referred to as “battery”.

図1は、本発明の一実施形態に係る電池10を示す斜視図、図2は、図1の2−2線に沿う断面図であって、電池10の全体構造の概略を示す断面図である。図3は、電池10の単セル20を示す断面図である。図4Aは、図1の4−4線に沿う断面図であって、電池における電圧検出端子および接着層を示す断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a battery 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, showing a schematic overall structure of the battery 10. is there. FIG. 3 is a sectional view showing a single cell 20 of the battery 10. FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 1, showing a voltage detection terminal and an adhesive layer in the battery.

図1〜図4を参照して、本実施形態の電池10を概説する。電池10は、単セル20を積層した電池要素11を有する。単セル20は、正極30aと、負極30bと、セパレータ40と、絶縁部材50とを備える。正極30aは、正極集電体31aに正極活物質層32aが形成されている。負極30bは、負極集電体31bに負極活物質層32bが形成されている。セパレータ40は、正極30aと負極30bとによって挟持されている。絶縁部材50は、正極集電体31aと負極集電体31bとの間において、正極集電体31aとセパレータ40との間に正極活物質層32aを封止し、負極集電体31bとセパレータ40との間に負極活物質層32bを封止する。電池10は、電池要素11の外周において、正極集電体31aの表裏両面のうち絶縁部材50に接しない側の表面と、負極集電体31bの表裏両面のうち絶縁部材50に接しない側の表面との間に配置され、単セル20の電圧を検出するための電圧検出端子70を有する。電池10は、正極集電体31aおよび負極集電体31bのうちのいずれか一方の集電体31(図示例においては、負極集電体31b)と電圧検出端子70とを接着する接着層80を有する。以下、電池10の構成を詳述する。   The battery 10 of the present embodiment will be outlined with reference to FIGS. The battery 10 has a battery element 11 in which unit cells 20 are stacked. The unit cell 20 includes a positive electrode 30a, a negative electrode 30b, a separator 40, and an insulating member 50. The positive electrode 30a has a positive electrode current collector 31a and a positive electrode active material layer 32a formed thereon. In the negative electrode 30b, the negative electrode active material layer 32b is formed on the negative electrode current collector 31b. The separator 40 is sandwiched between the positive electrode 30a and the negative electrode 30b. The insulating member 50 seals the positive electrode active material layer 32a between the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b and between the positive electrode current collector 31a and the separator 40, and the negative electrode current collector 31b and the separator 40. The negative electrode active material layer 32b is sealed with the gap 40. The battery 10 includes, on the outer periphery of the battery element 11, one of the front and back surfaces of the positive electrode current collector 31 a which is not in contact with the insulating member 50 and the other one of the front and back surfaces of the negative electrode current collector 31 b which is not in contact with the insulating member 50. It has a voltage detection terminal 70 for detecting the voltage of the unit cell 20, which is arranged between the surface and the surface. The battery 10 includes an adhesive layer 80 that bonds the current collector 31 (the negative electrode current collector 31b in the illustrated example) of either one of the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b to the voltage detection terminal 70. Have. Hereinafter, the configuration of the battery 10 will be described in detail.

図2に示すように、電池10は、外部からの衝撃や環境劣化を防止するために、複数の単セル20が積層されてなる電池要素11が外装体12の内部に封止された構造を有する。電池要素11は、単セル20の積層体であり、充放電反応に寄与する部分である。なお、単セル20の積層回数は、所望する電圧に応じて調節することが好ましい。また、本明細書では、複数の単セル20が積層される方向を「積層方向」と称し、図中に矢印Zで示す。また、積層方向に直交する平面を「面方向」と称し、図中に矢印Xおよび矢印Yで示す。   As shown in FIG. 2, the battery 10 has a structure in which a battery element 11 formed by stacking a plurality of unit cells 20 is sealed inside an outer casing 12 in order to prevent external impact and environmental deterioration. Have. The battery element 11 is a laminated body of the single cells 20, and is a portion that contributes to the charge / discharge reaction. In addition, it is preferable to adjust the number of stacking of the single cells 20 according to a desired voltage. Further, in this specification, a direction in which the plurality of unit cells 20 are stacked is referred to as a “stacking direction” and is indicated by an arrow Z in the drawing. A plane orthogonal to the stacking direction is referred to as a "plane direction" and is indicated by an arrow X and an arrow Y in the drawing.

図2に示すように、正極30aおよび負極30bは、集電体31の一方の面に電気的に結合した正極活物質層32aが形成され、集電体31の反対側の面に電気的に結合した負極活物質層32bが形成された双極型電極35を構成する。集電体31は、正極集電体31aおよび負極集電体31bを組み合わせた積層構造(2層構造)を有する。   As shown in FIG. 2, the positive electrode 30 a and the negative electrode 30 b have a positive electrode active material layer 32 a that is electrically coupled to one surface of a current collector 31 and that is electrically connected to the other surface of the current collector 31. A bipolar electrode 35 having the combined negative electrode active material layer 32b is formed. The current collector 31 has a laminated structure (two-layer structure) in which a positive electrode current collector 31a and a negative electrode current collector 31b are combined.

電池10は、正極集電体31aに隣接するように正極集電板(正極タブ)34aが配置され、負極集電体31bに隣接するように負極集電板(負極タブ)34bが配置されている。図1にも示すように、正極集電板(正極タブ)34aは延長されて外装体12から導出している。同様に、負極集電板(負極タブ)34bは延長されて外装体12から導出している。   In the battery 10, a positive electrode collector plate (positive electrode tab) 34a is arranged adjacent to the positive electrode collector 31a, and a negative electrode collector plate (negative electrode tab) 34b is arranged adjacent to the negative electrode collector 31b. There is. As shown in FIG. 1, the positive electrode current collector plate (positive electrode tab) 34 a is extended and led out from the exterior body 12. Similarly, the negative electrode current collector plate (negative electrode tab) 34 b is extended and led out from the exterior body 12.

[単セル]
図2および図3に示すように、単セル20は、正極30aと、負極30bと、セパレータ40と、絶縁部材50とを備える。セパレータ40に電解質を保持することによって、電解質層が形成される。本実施形態の単セル20は、正極活物質層32aおよび負極活物質層32bが電解液を含んでいる。
[Single cell]
As shown in FIGS. 2 and 3, the single cell 20 includes a positive electrode 30a, a negative electrode 30b, a separator 40, and an insulating member 50. By holding the electrolyte in the separator 40, an electrolyte layer is formed. In the unit cell 20 of the present embodiment, the positive electrode active material layer 32a and the negative electrode active material layer 32b contain an electrolytic solution.

正極活物質層32aと負極活物質層32bとは、セパレータ40を介して互いに向かい合うように配置されている。正極集電体31aおよび負極集電体31bは、単セル20の最外層に位置する。   The positive electrode active material layer 32a and the negative electrode active material layer 32b are arranged so as to face each other via the separator 40. The positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b are located in the outermost layer of the single cell 20.

なお、本明細書中、正極集電体31a、負極集電体31bおよびセパレータ40の外周部60とは、絶縁部材50を介してヒートシールされる領域(図3中の破線で囲んだ領域)と定義する。図3に示すように、正極集電体31aの外周部と負極集電体31bの外周部との間に絶縁部材50を介在させた構成の場合は、集電体31の外周部、セパレータ40の外周部および絶縁部材50を含む領域が単セル20の外周部に相当する。   In the present specification, the positive electrode current collector 31a, the negative electrode current collector 31b, and the outer peripheral portion 60 of the separator 40 are heat-sealed via the insulating member 50 (a region surrounded by a broken line in FIG. 3). It is defined as As shown in FIG. 3, when the insulating member 50 is interposed between the outer peripheral portion of the positive electrode current collector 31 a and the outer peripheral portion of the negative electrode current collector 31 b, the outer peripheral portion of the current collector 31 and the separator 40. The region including the outer peripheral portion of the single cell 20 and the insulating member 50 corresponds to the outer peripheral portion of the single cell 20.

絶縁部材50は、正極活物質層32a、負極活物質層32bおよびセパレータ40の周囲を液密に封止し、電解液の漏れによる液絡を防止している。また、単セル20内で正極集電体31aと負極集電体31bとを電気的に隔てて、正極集電体31aと負極集電体31bとが接触することによる短絡を防止している。   The insulating member 50 liquid-tightly seals the periphery of the positive electrode active material layer 32a, the negative electrode active material layer 32b, and the separator 40 to prevent a liquid junction due to leakage of the electrolytic solution. Further, the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b are electrically separated in the single cell 20 to prevent a short circuit due to the contact between the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b.

絶縁部材50を構成する材料としては、絶縁性、シール性(液密性)、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよい。例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ゴム(エチレン−プロピレン−ジエンゴム:EPDM)、等が用いられうる。また、イソシアネート系接着剤や、アクリル樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤などを用いてもよく、ホットメルト接着剤(ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂)などを用いてもよい。なかでも、耐食性、耐薬品性、作り易さ(製膜性)、経済性等の観点から、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂が、絶縁層の構成材料として好ましく用いられ、非結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とするエチレン、プロピレン、ブテンを共重合した樹脂を用いることが好ましい。   The material forming the insulating member 50 may be any material having an insulating property, a sealing property (liquid tightness), a heat resistance at a battery operating temperature, and the like. For example, acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyimide resin, rubber (ethylene-propylene-diene rubber: EPDM), or the like can be used. Further, an isocyanate adhesive, an acrylic resin adhesive, a cyanoacrylate adhesive, or the like may be used, or a hot melt adhesive (urethane resin, polyamide resin, polyolefin resin) or the like may be used. Of these, polyethylene resin and polypropylene resin are preferably used as the constituent material of the insulating layer from the viewpoints of corrosion resistance, chemical resistance, easiness of production (film-forming property), economical efficiency, etc., and amorphous polypropylene resin is the main component. It is preferable to use a resin obtained by copolymerizing ethylene, propylene and butene.

[電圧検出端子]
図4Aに示すように、電圧検出端子70は、電池要素11の外周において、正極集電体31aの表裏両面のうち絶縁部材50に接しない側の表面と、負極集電体31bの表裏両面のうち絶縁部材50に接しない側の表面との間に配置されている。電圧検出端子70は、リード線71が接続されている。リード線71は図示しないコントローラに接続され、検出信号がコントローラに入力される。
[Voltage detection terminal]
As shown in FIG. 4A, the voltage detection terminal 70 is provided on the outer periphery of the battery element 11 between the front and back surfaces of the positive electrode current collector 31a that are not in contact with the insulating member 50 and the front and back surfaces of the negative electrode current collector 31b. Of these, it is arranged between the surface not in contact with the insulating member 50 and the surface. A lead wire 71 is connected to the voltage detection terminal 70. The lead wire 71 is connected to a controller (not shown), and a detection signal is input to the controller.

電圧検出端子70を構成する材料としては、導電性を有するものであればよく、導電性材料から構成される。導電性材料としては、例えば、金属材料が挙げられる。金属材料としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅などが挙げられる。   The material forming the voltage detection terminal 70 may be any material as long as it has conductivity, and is made of a conductive material. Examples of the conductive material include metal materials. Examples of the metal material include aluminum, nickel, iron, stainless steel, titanium and copper.

[接着層]
図4Aに示すように、本実施形態の接着層80は、負極集電体31bと電圧検出端子70との間に配置され、負極集電体31bと電圧検出端子70とを接着する。
[Adhesive layer]
As shown in FIG. 4A, the adhesive layer 80 of the present embodiment is disposed between the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70, and bonds the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70.

接着層80を構成する材料としては、負極集電体31bと電圧検出端子70との接着性、負極集電体31bと電圧検出端子70との間の導電性を阻害しない導電性を有するものであればよく、導電性接着剤から構成される。導電性接着剤は、例えば、導電性エポキシ接着剤などである。   As a material for forming the adhesive layer 80, a material that has an adhesive property between the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70 and a conductivity that does not hinder the electrical conductivity between the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70 is used. It only needs to be provided, and is composed of a conductive adhesive. The conductive adhesive is, for example, a conductive epoxy adhesive.

以下、比較例を参照して本実施形態の作用効果について説明する。図4Bは、負極30bの膨張によって負極30bの厚みが増加し、絶縁部材50に対する負極集電体31bの剥離が一部生じた状態における図4Aに相当する断面図である。図4Cは、負極30bの膨張によって負極30bの厚みが増加し、絶縁部材50に対する正極集電体31aの剥離が一部生じた状態における図4Aに相当する断面図である。図9Aは、対比例の電池を示す断面図である。図9Bは、負極30bの膨張によって負極30bの厚みが増加し、絶縁部材110に対する負極集電体31bの剥離が一部生じた状態における断面図である。   Hereinafter, the operation and effect of this embodiment will be described with reference to a comparative example. FIG. 4B is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4A in a state where the thickness of the negative electrode 30b is increased by the expansion of the negative electrode 30b and the negative electrode current collector 31b is partially peeled from the insulating member 50. FIG. 4C is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4A in a state where the thickness of the negative electrode 30b is increased due to the expansion of the negative electrode 30b and the positive electrode current collector 31a is partially separated from the insulating member 50. FIG. 9A is a cross-sectional view showing a battery in contrast. FIG. 9B is a cross-sectional view in a state where the thickness of the negative electrode 30b is increased due to the expansion of the negative electrode 30b and the negative electrode current collector 31b is partially separated from the insulating member 110.

図9Aに示すように、対比例の電池において、電圧検出端子120は、絶縁部材110と負極集電体31bとの間に、負極集電体31bに接触した状態において配置されている。   As shown in FIG. 9A, in the battery of proportionality, the voltage detection terminal 120 is arranged between the insulating member 110 and the negative electrode current collector 31b while being in contact with the negative electrode current collector 31b.

電極30の形成材料の特性あるいは電極30の経年劣化などによって、電極30は膨張することがある。例えば、図9Bに示すように、負極30bの膨張によって負極30bの厚みが増加し、電池としての機能は正常に維持しつつも、絶縁部材110に対する負極集電体31bの剥離が多少生じたりすることがある。電圧検出端子120は、負極集電体31bよりも絶縁部材110の側に接着している(接着され易い)。このため、絶縁部材110に対する負極集電体31bの剥離が生じた場合、負極集電体31bが電圧検出端子120から剥がれてしまう。電圧検出端子120と負極集電体31bとの接触状態が変動し、両者の接触抵抗が初期の状態から変化する。このため、単セルの電圧を安定して検出することが困難となる。   The electrode 30 may expand due to the characteristics of the material forming the electrode 30 or the deterioration of the electrode 30 over time. For example, as shown in FIG. 9B, the thickness of the negative electrode 30b increases due to the expansion of the negative electrode 30b, and the negative electrode current collector 31b may be somewhat peeled from the insulating member 110 while maintaining the normal function as a battery. Sometimes. The voltage detection terminal 120 is bonded (easily bonded) to the insulating member 110 side of the negative electrode current collector 31b. Therefore, when the negative electrode current collector 31b is peeled off from the insulating member 110, the negative electrode current collector 31b is peeled off from the voltage detection terminal 120. The contact state between the voltage detection terminal 120 and the negative electrode current collector 31b changes, and the contact resistance between the two changes from the initial state. Therefore, it becomes difficult to stably detect the voltage of the single cell.

一方、本実施形態においては、図4Aに示したように、電池10は、電池要素11の外周において、電圧検出端子70は、正極集電体31aの表裏両面のうち絶縁部材50に接しない側の表面と、負極集電体31bの表裏両面のうち絶縁部材50に接しない側の表面との間に配置されている。さらに、電池10は、接着層80によって、負極集電体31bと電圧検出端子70とを接着している。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 4A, in the battery 10, on the outer periphery of the battery element 11, the voltage detection terminal 70 is provided on the side of the positive and negative electrode current collector 31a that is not in contact with the insulating member 50. Of the negative electrode current collector 31b and the surfaces of the front and back surfaces of the negative electrode current collector 31b that are not in contact with the insulating member 50. Further, in the battery 10, the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70 are bonded to each other with the adhesive layer 80.

図4Bに示すように、負極30bの膨張によって負極30bの厚みが増加し、電池としての機能は正常に維持しつつも、絶縁部材50に対する負極集電体31bの剥離が多少生じたりすることがある。このような事態が生じても、電圧検出端子70は接着層80によって負極集電体31bに接着されているため、負極集電体31bが電圧検出端子70から剥がれることを抑えることができる。電圧検出端子70と負極集電体31bとの接触状態が変動せず、両者の接触抵抗が初期の状態から変化することがない。このため、単セル20の電圧を安定して検出することが可能となる。   As shown in FIG. 4B, the thickness of the negative electrode 30b increases due to the expansion of the negative electrode 30b, and the negative electrode current collector 31b may be somewhat peeled from the insulating member 50 while maintaining the normal function as a battery. is there. Even if such a situation occurs, since the voltage detection terminal 70 is bonded to the negative electrode current collector 31b by the adhesive layer 80, it is possible to prevent the negative electrode current collector 31b from peeling off from the voltage detection terminal 70. The contact state between the voltage detection terminal 70 and the negative electrode current collector 31b does not change, and the contact resistance between the two does not change from the initial state. Therefore, it is possible to stably detect the voltage of the unit cell 20.

また、図4Cに示すように、負極30bの膨張によって負極30bの厚みが増加し、電池としての機能は正常に維持しつつも、絶縁部材50に対する正極集電体31aの剥離が多少生じたりすることがある。このような事態が生じても、電圧検出端子70は接着層80によって負極集電体31bに接着しているため、負極集電体31bが電圧検出端子120から剥がれることを抑えることができる。電圧検出端子70と負極集電体31bとの接触状態が変動せず、両者の接触抵抗が初期の状態から変化することがない。このため、単セル20の電圧を安定して検出することが可能となる。   Further, as shown in FIG. 4C, the expansion of the negative electrode 30b increases the thickness of the negative electrode 30b, so that the positive electrode current collector 31a may be slightly peeled from the insulating member 50 while maintaining the normal function as a battery. Sometimes. Even if such a situation occurs, since the voltage detection terminal 70 is adhered to the negative electrode current collector 31b by the adhesive layer 80, it is possible to prevent the negative electrode current collector 31b from peeling off from the voltage detection terminal 120. The contact state between the voltage detection terminal 70 and the negative electrode current collector 31b does not change, and the contact resistance between the two does not change from the initial state. Therefore, it is possible to stably detect the voltage of the unit cell 20.

[集電体]
集電体31(隣接する正極集電体31aおよび負極集電体31b)は、正極活物質層32aと接する一方の面から、負極活物質層32bと接する他方の面へと電子の移動を媒介する機能を有する。集電体31を構成する材料は、特に限定されないが、例えば、導電性を有する樹脂や、金属が用いられうる。
[Current collector]
The current collector 31 (adjacent positive electrode current collector 31a and negative electrode current collector 31b) mediates transfer of electrons from one surface in contact with the positive electrode active material layer 32a to the other surface in contact with the negative electrode active material layer 32b. Have the function to The material forming the current collector 31 is not particularly limited, but, for example, a conductive resin or metal can be used.

集電体31の軽量化の観点からは、集電体31は、導電性を有する樹脂によって形成された樹脂集電体であることが好ましい。なお、単セル20間のリチウムイオンの移動を遮断する観点からは、樹脂集電体の一部に金属層を設けてもよい。   From the viewpoint of reducing the weight of the current collector 31, it is preferable that the current collector 31 is a resin current collector formed of a resin having conductivity. From the viewpoint of blocking the movement of lithium ions between the unit cells 20, a metal layer may be provided on a part of the resin current collector.

具体的には、樹脂集電体の構成材料である導電性を有する樹脂としては、導電性高分子材料または非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂が挙げられる。導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、およびポリオキサジアゾールなどが挙げられる。かような導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても十分な導電性を有するため、製造工程の容易化または集電体の軽量化の点において有利である。   Specifically, examples of the conductive resin that is a constituent material of the resin current collector include a resin in which a conductive filler is added to a conductive polymer material or a non-conductive polymer material as necessary. . Examples of the conductive polymer material include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylenevinylene, and polyoxadiazole. Since such a conductive polymer material has sufficient conductivity without adding a conductive filler, it is advantageous in facilitating the manufacturing process and reducing the weight of the current collector.

非導電性高分子材料としては、例えば、ポリエチレン(PE;高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)など)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、またはポリスチレン(PS)などが挙げられる。かような非導電性高分子材料は、優れた耐電位性または耐溶媒性を有しうる。   Examples of the non-conductive polymer material include polyethylene (PE; high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), etc.), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), polyimide. (PI), polyamideimide (PAI), polyamide (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene-butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl acrylate (PMA), polymethyl methacrylate (PMMA). , Polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVdF), polystyrene (PS), and the like. Such a non-conductive polymer material may have excellent potential resistance or solvent resistance.

導電性フィラーは、導電性を有する物質であれば特に制限なく用いることができる。例えば、導電性、耐電位性、またはリチウムイオン遮断性に優れた材料として、金属および導電性カーボンなどが挙げられる。金属としては、特に制限はないが、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅、白金、鉄、クロム、スズ、亜鉛、インジウム、アンチモン、およびカリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属もしくはこれらの金属を含む合金または金属酸化物を含むことが好ましい。また、導電性カーボンとしては、特に制限はない。好ましくは、アセチレンブラック、バルカン(登録商標)、ブラックパール(登録商標)、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック(登録商標)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、およびフラーレンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。   The conductive filler can be used without particular limitation as long as it is a substance having conductivity. For example, as a material having excellent conductivity, potential resistance, or lithium ion barrier property, metal and conductive carbon can be cited. The metal is not particularly limited, but at least one metal selected from the group consisting of nickel, titanium, aluminum, copper, platinum, iron, chromium, tin, zinc, indium, antimony, and potassium, or a metal thereof. It is preferable to include an alloy or a metal oxide containing The conductive carbon is not particularly limited. Preferably, from the group consisting of acetylene black, Vulcan (registered trademark), black pearl (registered trademark), carbon nanofiber, Ketjenblack (registered trademark), carbon nanotube (CNT), carbon nanohorn, carbon nanoballoon, and fullerene. It is preferable to include at least one selected.

導電性フィラーの添加量は、集電体31に十分な導電性を付与できる量であれば特に制限はなく、好ましくは、5〜35体積%程度である。   The amount of the conductive filler added is not particularly limited as long as it can provide the current collector 31 with sufficient conductivity, and is preferably about 5 to 35% by volume.

また、集電体31が金属によって形成される場合は、金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅などが挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、またはこれらの金属のめっき材などが好ましく用いられうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも、電子伝導性や電池作動電位、集電体31へのスパッタリングによる負極活物質の密着性等の観点からは、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケルが好ましい。   When the current collector 31 is made of metal, examples of the metal include aluminum, nickel, iron, stainless steel, titanium, and copper. In addition to these, a clad material of nickel and aluminum, a clad material of copper and aluminum, or a plated material of these metals can be preferably used. Further, it may be a foil having a metal surface coated with aluminum. Of these, aluminum, stainless steel, copper, and nickel are preferable from the viewpoints of electron conductivity, battery operating potential, and adhesion of the negative electrode active material to the current collector 31 by sputtering.

[電極活物質層(正極活物質層、負極活物質層)]
電極活物質層(正極活物質層32a、負極活物質層32b)32は、電極活物質(正極活物質または負極活物質)および電解液を含む。また、電極活物質層32は、必要に応じて、被覆剤(被覆用樹脂、導電助剤)、導電部材等を含んでもよい。さらに、電極活物質層32は、必要に応じてイオン伝導性ポリマー等を含んでもよい。
[Electrode active material layer (positive electrode active material layer, negative electrode active material layer)]
The electrode active material layer (positive electrode active material layer 32a, negative electrode active material layer 32b) 32 includes an electrode active material (positive electrode active material or negative electrode active material) and an electrolytic solution. In addition, the electrode active material layer 32 may include a coating material (coating resin, conductive auxiliary agent), a conductive member, or the like, if necessary. Furthermore, the electrode active material layer 32 may include an ion conductive polymer or the like, if necessary.

電極活物質層32に含まれる電解液は、スラリー調製工程において、電極活物質の分散媒として機能する。電極30を形成した後の工程で電解液を注入する工程を省いて工数を削減する観点から、電極活物質層32の電解液は、電池10のセパレータ40に含まれる電解液と同じ組成を有することが好ましい。   The electrolytic solution contained in the electrode active material layer 32 functions as a dispersion medium of the electrode active material in the slurry preparation step. The electrolytic solution of the electrode active material layer 32 has the same composition as the electrolytic solution contained in the separator 40 of the battery 10 from the viewpoint of reducing the number of steps by omitting the step of injecting the electrolytic solution in the step after forming the electrode 30. It is preferable.

電池10は、正極活物質層32aおよび負極活物質層32bが電解液を含んでいる。この構成においては、電極活物質スラリーを塗工して塗膜を得た後に、得られた塗膜に対して加熱による乾燥処理を施す必要がない。これにより、電極活物質層32のひび割れを抑制できるとともに、乾燥処理に必要な製造コストを削減することができる。   In the battery 10, the positive electrode active material layer 32a and the negative electrode active material layer 32b contain an electrolytic solution. In this configuration, after the electrode active material slurry is applied to obtain a coating film, it is not necessary to subject the obtained coating film to a drying treatment by heating. As a result, cracking of the electrode active material layer 32 can be suppressed, and the manufacturing cost required for the drying process can be reduced.

電解液は、溶媒にリチウム塩が溶解した形態を有する。電解液を構成する溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類が挙げられる。リチウム塩としては、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsFLiClO、Li[(FSON](LiFSI)等の無機酸のリチウム塩、LiN(CFSO、LiN(CSO、およびLiC(CFSO等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。 The electrolytic solution has a form in which a lithium salt is dissolved in a solvent. Examples of the solvent that constitutes the electrolytic solution include carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and ethyl methyl carbonate. The lithium salt, LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6, LiAsF 6 LiClO 4, Li [(FSO 2) 2 N] (LiFSI) lithium salts of inorganic acids such as, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN ( Examples thereof include lithium salts of organic acids such as C 2 F 5 SO 2 ) 2 and LiC (CF 3 SO 2 ) 3 .

(正極活物質)
正極活物質としては、例えば、LiMn、LiCoO、LiNiO、Li(Ni−Mn−Co)Oおよびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの等のリチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム−遷移金属リン酸化合物、リチウム−遷移金属硫酸化合物などが挙げられる。場合によっては、2種以上の正極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、リチウム−遷移金属複合酸化物が、正極活物質として用いられる。より好ましくはリチウムとニッケルとを含有する複合酸化物が用いられる。さらに好ましくはLi(Ni−Mn−Co)Oおよびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの(以下、単に「NMC複合酸化物」とも称する)、またはリチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物(以下単に、「NCA複合酸化物」とも称する)などが用いられる。NMC複合酸化物は、リチウム原子層と遷移金属(Mn、NiおよびCoが秩序正しく配置)原子層とが酸素原子層を介して交互に積み重なった層状結晶構造を有する。そして、遷移金属1原子あたり1個のLi原子が含まれ、取り出せるLi量が、スピネル系リチウムマンガン酸化物の2倍、つまり供給能力が2倍になり、高い容量を持つことができる。
(Cathode active material)
As the positive electrode active material, for example, lithium such as those LiMn 2 O 4, LiCoO 2, LiNiO 2, Li (Ni-Mn-Co) O 2 , and some of these transition metals are replaced by other elements - Examples thereof include transition metal composite oxides, lithium-transition metal phosphate compounds, lithium-transition metal sulfate compounds, and the like. Depending on the case, two or more positive electrode active materials may be used in combination. From the viewpoint of capacity and output characteristics, a lithium-transition metal composite oxide is preferably used as the positive electrode active material. More preferably, a composite oxide containing lithium and nickel is used. More preferably Li (Ni-Mn-Co) O 2 , and in which a part of these transition metals are replaced by other elements (hereinafter, simply referred to as "NMC composite oxide"), or a lithium - nickel - cobalt -Aluminum composite oxide (hereinafter also simply referred to as "NCA composite oxide") or the like is used. The NMC composite oxide has a layered crystal structure in which lithium atomic layers and transition metal (Mn, Ni, and Co are arranged in order) atomic layers are alternately stacked with oxygen atomic layers interposed. One Li atom is contained per atom of the transition metal, and the amount of Li that can be taken out is twice as large as that of the spinel-based lithium manganese oxide, that is, the supply capacity is twice as large, and a high capacity can be obtained.

(負極活物質)
負極活物質としては、例えば、グラファイト(黒鉛)、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物(例えば、LiTi12)、金属材料(スズ、シリコン)、リチウム合金系負極材料(例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−アルミニウム−マンガン合金等)などが挙げられる。場合によっては、2種以上の負極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム合金系負極材料が、負極活物質として好ましく用いられる。なお、上記以外の負極活物質が用いられてもよいことは勿論である。また、(メタ)アクリレート系共重合体等の被覆用樹脂は特に炭素材料に対して付着しやすいという性質を有している。したがって、構造的に安定した電極材料を提供するという観点からは、負極活物質として炭素材料を用いることが好ましい。
(Negative electrode active material)
Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as graphite, soft carbon, hard carbon, lithium-transition metal composite oxides (eg, Li 4 Ti 5 O 12 ), metal materials (tin, silicon), lithium. Examples thereof include alloy-based negative electrode materials (for example, lithium-tin alloy, lithium-silicon alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-aluminum-manganese alloy). Depending on the case, two or more negative electrode active materials may be used in combination. From the viewpoints of capacity and output characteristics, carbon materials, lithium-transition metal composite oxides, and lithium alloy-based negative electrode materials are preferably used as the negative electrode active material. Needless to say, a negative electrode active material other than the above may be used. In addition, a coating resin such as a (meth) acrylate-based copolymer has a property that it is particularly easily attached to a carbon material. Therefore, from the viewpoint of providing a structurally stable electrode material, it is preferable to use a carbon material as the negative electrode active material.

(導電助剤)
導電助剤は、被覆用樹脂とともに電極活物質の表面を被覆する被覆剤として用いられる。導電助剤は、被覆剤中で電子伝導パスを形成し、電極活物質層32の電子移動抵抗を低減することで、電池の高レートでの出力特性向上に寄与し得る。
(Conductive agent)
The conductive auxiliary agent is used as a coating agent for coating the surface of the electrode active material together with the coating resin. The conduction aid forms an electron conduction path in the coating material and reduces the electron transfer resistance of the electrode active material layer 32, thereby contributing to the improvement of the output characteristics at a high rate of the battery.

導電助剤としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン等の金属、これらの金属を含む合金または金属酸化物;グラファイト、炭素繊維(具体的には、気相成長炭素繊維(VGCF)等)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンブラック(具体的には、アセチレンブラック、ケッチェンブラック(登録商標)、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等)等のカーボンが挙げられるが、これらに限定されない。また、粒子状のセラミック材料や樹脂材料の周りに上記金属材料をめっき等でコーティングしたものも導電助剤として使用できる。これらの導電助剤のなかでも、電気的安定性の観点から、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、アルミニウム、ステンレス、銀、金、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましく、カーボンを少なくとも1種を含むことがさらに好ましい。これらの導電助剤は、1種のみを単独で使用してもよいし、2種以上を併用しても構わない。   Examples of the conductive aid include metals such as aluminum, stainless steel, silver, gold, copper, and titanium, alloys or metal oxides containing these metals; graphite, carbon fibers (specifically, vapor-grown carbon fibers ( VGCF) and the like), carbon nanotubes (CNT), carbon black (specifically, acetylene black, Ketjen black (registered trademark), furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.) and the like. Not limited to. Further, a granular ceramic material or resin material coated with the above metal material by plating or the like can also be used as the conductive additive. Among these conductive aids, from the viewpoint of electrical stability, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, silver, gold, copper, titanium, and carbon. Aluminum and stainless steel It is more preferable to contain at least one kind selected from the group consisting of silver, gold, and carbon, and it is more preferable to contain at least one kind of carbon. These conductive aids may be used alone or in combination of two or more.

導電助剤の形状は、粒子状または繊維状であることが好ましい。導電助剤が粒子状である場合、粒子の形状は特に限定されず、粉末状、球状、棒状、針状、板状、柱状、不定形状、燐片状、紡錘状等、いずれの形状であっても構わない。導電助剤が粒子状である場合の平均粒子径(一次粒子径)は、100nm以下であることが好ましい。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、導電助剤の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち、最大の距離を意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)等の観察手段を用い、数〜数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。   The shape of the conductive additive is preferably particulate or fibrous. When the conductive additive is in the form of particles, the shape of the particles is not particularly limited and may be any shape such as powder, spherical, rod-shaped, needle-shaped, plate-shaped, column-shaped, irregular-shaped, scaly, and spindle-shaped. It doesn't matter. When the conductive additive is in the form of particles, the average particle size (primary particle size) is preferably 100 nm or less. In addition, in this specification, a "particle diameter" means the largest distance among the distances between arbitrary two points on the outline of a conductive support agent. The value of the “average particle diameter” is an average value of the particle diameters of particles observed in several to several tens of visual fields by using an observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). The calculated value shall be adopted.

(導電部材)
導電部材は、電極活物質層32中で電子伝導パスを形成する機能を有する。特に、導電部材の少なくとも一部が、電極活物質層32の2つの主面同士を電気的に接続する導電通路を形成していることが好ましい。このような形態を有することで、電極活物質層32中の厚さ方向の電子移動抵抗がさらに低減されるため、電池の高レートでの出力特性をより一層向上しうる。なお、導電部材の少なくとも一部が、電極活物質層32の2つの主面同士を電気的に接続する導電通路を形成しているか否かは、SEMや光学顕微鏡を用いて電極活物質層32の断面を観察することにより確認することができる。
(Conductive member)
The conductive member has a function of forming an electron conduction path in the electrode active material layer 32. In particular, it is preferable that at least a part of the conductive member forms a conductive path that electrically connects the two main surfaces of the electrode active material layer 32. By having such a form, the electron transfer resistance in the thickness direction in the electrode active material layer 32 is further reduced, so that the output characteristics of the battery at a high rate can be further improved. Whether or not at least a part of the conductive member forms a conductive path that electrically connects the two main surfaces of the electrode active material layer 32 is determined by using an SEM or an optical microscope. It can be confirmed by observing the cross section.

導電部材は、繊維状の形態を有する導電性繊維であることが好ましい。具体的には、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレスのような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を、導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。なかでも、導電性に優れ、軽量であることから炭素繊維が好ましい。   The conductive member is preferably a conductive fiber having a fibrous form. Specifically, carbon fibers such as PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers, conductive fibers obtained by uniformly dispersing metal with good conductivity or graphite in synthetic fibers, and metals such as stainless steel are made into fibers. The metal fibers, the conductive fibers obtained by coating the surface of the organic fibers with a metal, the conductive fibers obtained by coating the surface of the organic fibers with a resin containing a conductive substance, and the like. Among them, carbon fiber is preferable because it has excellent conductivity and is lightweight.

本実施形態の電池10において、電極活物質層32の厚さは、正極活物質層32aについては、好ましくは150〜1500μmであり、より好ましくは180〜950μmであり、さらに好ましくは200〜800μmである。また、負極活物質層32bの厚さは、好ましくは150〜1500μmであり、より好ましくは180〜1200μmであり、さらに好ましくは200〜1000μmである。電極活物質層32の厚さが上述した下限値以上の値であれば、電池のエネルギー密度を十分に高めることができる。一方、電極活物質層32の厚さが上述した上限値以下の値であれば、電極活物質層32の構造を十分に維持することができる。   In the battery 10 of the present embodiment, the thickness of the electrode active material layer 32 is preferably 150 to 1500 μm, more preferably 180 to 950 μm, and further preferably 200 to 800 μm for the positive electrode active material layer 32a. is there. The thickness of the negative electrode active material layer 32b is preferably 150 to 1500 μm, more preferably 180 to 1200 μm, and further preferably 200 to 1000 μm. When the thickness of the electrode active material layer 32 is at least the above lower limit value, the energy density of the battery can be sufficiently increased. On the other hand, if the thickness of the electrode active material layer 32 is equal to or less than the above-mentioned upper limit value, the structure of the electrode active material layer 32 can be sufficiently maintained.

なお、本実施形態の電池10においては、電極活物質層32の構成部材として、上記の電極活物質や、必要に応じて用いられる導電部材、イオン伝導性ポリマー、リチウム塩、被覆剤(被覆用樹脂、導電助剤)以外の部材を適宜使用しても構わない。しかしながら、電池のエネルギー密度を向上させる観点から、充放電反応の進行にあまり寄与しない部材は、含有させないほうが好ましい。例えば、電極活物質とその他の部材とを結着させ、電極活物質層32の構造を維持するために添加されるバインダは、極力使用しないことが好ましい。上記の機能を有するバインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等の溶剤系バインダや、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等の水系バインダ等が挙げられる。具体的には、バインダの含有量は、電極活物質層32に含まれる全固形分量100質量%に対して、好ましくは10質量%以下であり、より好ましくは5質量%以下であり、さらに好ましくは2質量%以下であり、特に好ましくは1質量%以下であり、最も好ましくは0質量%である。   In addition, in the battery 10 of the present embodiment, as a constituent member of the electrode active material layer 32, the above-mentioned electrode active material, a conductive member optionally used, an ion conductive polymer, a lithium salt, a coating agent (for coating) Members other than the resin and the conductive additive may be used as appropriate. However, from the viewpoint of improving the energy density of the battery, it is preferable not to include a member that does not contribute much to the progress of the charge / discharge reaction. For example, it is preferable not to use the binder added to bind the electrode active material and other members and maintain the structure of the electrode active material layer 32 as much as possible. Examples of the binder having the above function include solvent-based binders such as polyvinylidene fluoride (PVdF) and water-based binders such as styrene-butadiene rubber (SBR). Specifically, the content of the binder is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and still more preferably 100% by mass of the total solid content contained in the electrode active material layer 32. Is 2% by mass or less, particularly preferably 1% by mass or less, and most preferably 0% by mass.

[セパレータ]
セパレータ40は、電解質を保持し、正極活物質層32aと負極活物質層32bとの間にあって両者が直接に接触することを防止する。本実施形態のセパレータ40に使用される電解質は、特に制限はなく、例えば、電解液またはゲルポリマー電解質などが挙げられる。これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保されうる。
[Separator]
The separator 40 holds the electrolyte and is located between the positive electrode active material layer 32a and the negative electrode active material layer 32b and prevents them from directly contacting each other. The electrolyte used for the separator 40 of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include an electrolytic solution or a gel polymer electrolyte. High lithium ion conductivity can be ensured by using these electrolytes.

セパレータ40の形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。   Examples of the form of the separator 40 include a separator of a porous sheet made of a polymer or fiber that absorbs and holds the electrolyte, a nonwoven fabric separator, and the like.

電解液は、上述の電極活物質層32に使用される電解液と同様のものが用いられうる。なお、電解液におけるリチウム塩の濃度は、0.1〜3.0Mであることが好ましく、0.8〜2.2Mであることがより好ましい。また、添加剤を使用する場合の使用量は、添加剤を添加する前の電解液100質量%に対して、好ましくは0.5〜10質量%、より好ましくは0.5〜5質量%である。   The electrolytic solution may be the same as the electrolytic solution used for the electrode active material layer 32 described above. The concentration of the lithium salt in the electrolytic solution is preferably 0.1 to 3.0M, more preferably 0.8 to 2.2M. The amount of the additive used is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on 100% by mass of the electrolytic solution before the additive is added. is there.

添加剤としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、ジフェニルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、ジエチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、1,2−ジビニルエチレンカーボネート、1−メチル−1−ビニルエチレンカーボネート、1−メチル−2−ビニルエチレンカーボネート、1−エチル−1−ビニルエチレンカーボネート、1−エチル−2−ビニルエチレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、ビニルオキシメチルエチレンカーボネート、アリルオキシメチルエチレンカーボネート、アクリルオキシメチルエチレンカーボネート、メタクリルオキシメチルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、プロパルギルエチレンカーボネート、エチニルオキシメチルエチレンカーボネート、プロパルギルオキシエチレンカーボネート、メチレンエチレンカーボネート、1,1−ジメチル−2−メチレンエチレンカーボネートなどが挙げられる。なかでも、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートが好ましく、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートがより好ましい。これらの環式炭酸エステルは、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。   As the additive, for example, vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, dimethyl vinylene carbonate, phenyl vinylene carbonate, diphenyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, diethyl vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, 1,2-divinyl ethylene carbonate, 1-methyl- 1-vinyl ethylene carbonate, 1-methyl-2-vinyl ethylene carbonate, 1-ethyl-1-vinyl ethylene carbonate, 1-ethyl-2-vinyl ethylene carbonate, vinyl vinylene carbonate, allyl ethylene carbonate, vinyloxymethyl ethylene carbonate, Allyloxymethyl ethylene carbonate, acryloxymethyl ethylene carbonate, methacryloxymethyl Ji Ren carbonate, ethynyl ethylene carbonate, propargyl carbonate, ethynyloxy methylethylene carbonate, propargyloxy ethylene carbonate, methylene carbonate, etc. 1,1-dimethyl-2-methylene-ethylene carbonate. Among them, vinylene carbonate, methylvinylene carbonate and vinylethylene carbonate are preferable, and vinylene carbonate and vinylethylene carbonate are more preferable. These cyclic carbonates may be used alone or in combination of two or more.

ゲルポリマー電解質は、イオン伝導性ポリマーからなるマトリックスポリマー(ホストポリマー)に、上記の電解液が注入されてなる構成を有する。電解質としてゲルポリマー電解質を用いることで電解質の流動性がなくなり、各層間のイオン伝導性を遮断することで容易になる点で優れている。マトリックスポリマー(ホストポリマー)として用いられるイオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(PVdF−HEP)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)およびこれらの共重合体等が挙げられる。   The gel polymer electrolyte has a structure in which the above electrolytic solution is injected into a matrix polymer (host polymer) made of an ion conductive polymer. The use of the gel polymer electrolyte as the electrolyte is excellent in that the fluidity of the electrolyte is lost and the ion conductivity between the layers is blocked to facilitate the process. Examples of the ion conductive polymer used as the matrix polymer (host polymer) include polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene glycol (PEG), polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene ( PVdF-HEP), polymethylmethacrylate (PMMA), copolymers thereof, and the like.

ゲルポリマー電解質のマトリックスポリマーは、架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度を発現しうる。架橋構造を形成させるには、適当な重合開始剤を用いて、高分子電解質形成用の重合性ポリマー(例えば、PEOやPPO)に対して熱重合、紫外線重合、放射線重合、電子線重合等の重合処理を施せばよい。   The matrix polymer of the gel polymer electrolyte can exhibit excellent mechanical strength by forming a crosslinked structure. In order to form a crosslinked structure, a suitable polymerization initiator may be used to perform thermal polymerization, ultraviolet polymerization, radiation polymerization, electron beam polymerization, etc. on a polymerizable polymer for forming a polyelectrolyte (for example, PEO or PPO). Polymerization may be performed.

[正極集電体および負極集電体]
集電体31(正極集電体31aおよび負極集電体31b)を構成する材料は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池用の集電体として従来用いられている公知の高導電性材料が用いられうる。集電体31の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレス、これらの合金等の金属材料が好ましい。軽量、耐食性、高導電性の観点から、より好ましくはアルミニウム、銅であり、特に好ましくはアルミニウムである。なお、正極集電体31aと負極集電体31bとでは、同一の材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。
[Positive electrode current collector and negative electrode current collector]
The material that constitutes the current collector 31 (the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b) is not particularly limited, and a known high-conductivity material that has been conventionally used as a current collector for a lithium ion secondary battery. Can be used. As a constituent material of the current collector 31, for example, a metal material such as aluminum, copper, titanium, nickel, stainless steel, or an alloy thereof is preferable. From the viewpoint of light weight, corrosion resistance, and high conductivity, aluminum and copper are more preferable, and aluminum is particularly preferable. The same material may be used for the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b, or different materials may be used.

[外装体]
図2に示す本形態では、外装体12は、可撓性を備えるラミネートフィルムによって袋状に構成されているが、これに限定されず、例えば、剛性を有する材料から形成されたセルケースなどを用いてもよい。高出力化や冷却性能に優れ、EV、HEV用の大型機器用電池に好適に利用することができるという観点からは、外装体12は、ラミネートフィルムによって構成することが好ましく、アルミニウムを含むラミネートフィルムが特に好ましい。アルミニウムを含むラミネートフィルムには、例えば、ポリプロピレン(PP)、アルミニウム、ナイロンをこの順に積層してなる3層構造のラミネートフィルム等を用いることができるが、これらに何ら制限されるものではない。
[Exterior body]
In the present embodiment shown in FIG. 2, the outer casing 12 is formed of a flexible laminated film into a bag shape, but is not limited to this. For example, a cell case formed of a material having rigidity may be used. You may use. From the standpoint that it is excellent in high output and cooling performance and can be suitably used for batteries for large-sized equipment for EVs and HEVs, the outer casing 12 is preferably made of a laminated film, and a laminated film containing aluminum. Is particularly preferable. As the laminate film containing aluminum, for example, a laminate film having a three-layer structure obtained by laminating polypropylene (PP), aluminum, and nylon in this order can be used, but the laminate film is not limited thereto.

以上説明したように、本実施形態に係る電池10は、単セル20を積層した電池要素11を有し、電池要素11の外周において、正極集電体31aの表裏両面のうち絶縁部材50に接しない側の表面と、負極集電体31bの表裏両面のうち絶縁部材50に接しない側の表面との間に配置され、単セル20の電圧を検出するための電圧検出端子70を有する。電池10は、負極集電体31bと電圧検出端子70とを接着する接着層80を有する。   As described above, the battery 10 according to the present embodiment has the battery element 11 in which the single cells 20 are stacked, and the outer periphery of the battery element 11 contacts the insulating member 50 on both the front and back surfaces of the positive electrode current collector 31a. It has a voltage detection terminal 70 for detecting the voltage of the single cell 20, which is arranged between the surface on the non-contact side and the surface on both sides of the negative electrode current collector 31b which is not in contact with the insulating member 50. The battery 10 has an adhesive layer 80 that adheres the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70.

このように構成することによって、絶縁部材50に対する正極集電体31aまたは負極集電体31bの剥離が生じるような事態が生じても、電圧検出端子70の負極集電体31bに対する密着性が低下しないので、電圧検出端子70と負極集電体31bとの接触状態が変動しない。このため、電圧検出端子70と負極集電体31bとの接触抵抗が初期の状態から変化することがない。したがって、単セル20の電圧を安定して検出することが可能となる。   With this configuration, even if the positive electrode current collector 31a or the negative electrode current collector 31b is separated from the insulating member 50, the adhesion of the voltage detection terminal 70 to the negative electrode current collector 31b is reduced. Therefore, the contact state between the voltage detection terminal 70 and the negative electrode current collector 31b does not change. Therefore, the contact resistance between the voltage detection terminal 70 and the negative electrode current collector 31b does not change from the initial state. Therefore, the voltage of the unit cell 20 can be stably detected.

電池10は、正極集電体31aおよび負極集電体31bが樹脂集電体である。   In the battery 10, the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b are resin current collectors.

このように構成することによって、集電体31(正極集電体31aおよび負極集電体31b)の軽量化を通して、電池10の軽量化を図ることができる。   With this configuration, the weight of the battery 10 can be reduced by reducing the weight of the current collector 31 (the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b).

電池10は、正極活物質層32aおよび負極活物質層32bが電解液を含んでいる。   In the battery 10, the positive electrode active material layer 32a and the negative electrode active material layer 32b contain an electrolytic solution.

このように構成することによって、電池10を製造する際には、電極活物質スラリーを塗工して塗膜を得た後に、得られた塗膜に対して加熱による乾燥処理を施す必要がない。これにより、電極活物質層32(正極活物質層32aおよび負極活物質層32b)のひび割れを抑制できるとともに、乾燥処理に必要な製造コストを削減することができる。   With this configuration, when the battery 10 is manufactured, it is not necessary to apply the electrode active material slurry to obtain a coating film and then subject the obtained coating film to a drying treatment by heating. . As a result, cracking of the electrode active material layer 32 (the positive electrode active material layer 32a and the negative electrode active material layer 32b) can be suppressed, and the manufacturing cost required for the drying process can be reduced.

(変形例1)
図5は、変形例1に係る電池10における電圧検出端子70および接着層80を示す断面図である。
(Modification 1)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the voltage detection terminal 70 and the adhesive layer 80 in the battery 10 according to Modification 1.

上述した実施形態においては、接着層80によって負極集電体31bと電圧検出端子70とが接着された形態を示した。本発明はこの場合に限定されるものではなく、接着層80は、正極集電体31aおよび負極集電体31bのうちのいずれか一方の集電体31と電圧検出端子70とを接着すればよい。   In the embodiment described above, the form in which the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70 are adhered by the adhesive layer 80 has been shown. The present invention is not limited to this case, and the adhesive layer 80 may be formed by bonding one of the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b to the voltage detection terminal 70. Good.

したがって、図5に示すように、接着層80によって正極集電体31aと電圧検出端子70とを接着してもよい。   Therefore, as shown in FIG. 5, the positive electrode current collector 31a and the voltage detection terminal 70 may be bonded by the adhesive layer 80.

このように構成した場合にも、上述した実施形態と同様の作用および効果を奏する。すなわち、絶縁部材50に対する正極集電体31aまたは負極集電体31bの剥離が生じるような事態が生じても、電圧検出端子70と正極集電体31aとの接触状態が変動せず、両者の接触抵抗が初期の状態から変化することがない。したがって、単セル20の電圧を安定して検出することが可能となる。   Even in the case of such a configuration, the same operation and effect as those of the above-described embodiment are exhibited. That is, even if the positive electrode current collector 31a or the negative electrode current collector 31b is separated from the insulating member 50, the contact state between the voltage detection terminal 70 and the positive electrode current collector 31a does not change, and both of them do not change. The contact resistance does not change from the initial state. Therefore, the voltage of the unit cell 20 can be stably detected.

なお、負極集電体31bと電圧検出端子70との間に第1の接着剤を配置し、正極集電体31aと電圧検出端子70との間にも第2の接着剤を配置する。さらに、第1の接着剤の接着強度と、第2の接着剤の接着強度を異ならせる。このような態様は、「正極集電体31aおよび負極集電体31bのうちのいずれか一方の集電体31と電圧検出端子70とを接着する接着層80」に含まれると理解されなければならない。なぜなら、絶縁部材50に対する正極集電体31aまたは負極集電体31bの剥離が生じた場合に、接着強度が強い側の接着剤によって、一方の集電体31と電圧検出端子70との接触状態が維持され、単セル20の電圧を安定して検出することができるからである。   Note that the first adhesive is placed between the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70, and the second adhesive is also placed between the positive electrode current collector 31a and the voltage detection terminal 70. Furthermore, the adhesive strength of the first adhesive and the adhesive strength of the second adhesive are made different. Such an aspect should be understood not to be included in the “adhesive layer 80 for adhering any one of the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b to the voltage detection terminal 70”. I won't. This is because, when the positive electrode current collector 31a or the negative electrode current collector 31b is peeled off from the insulating member 50, the contact state between the one current collector 31 and the voltage detection terminal 70 is brought about by the adhesive having a high adhesive strength. Is maintained and the voltage of the unit cell 20 can be detected stably.

(変形例2)
図6Aは、変形例2に係る電池10における電圧検出端子70および接着層80を示す断面図である。図6Bは、変形例2の電池10において、負極30bの膨張によって負極30bの厚みが増加した状態における断面図である。
(Modification 2)
FIG. 6A is a cross-sectional view showing the voltage detection terminal 70 and the adhesive layer 80 in the battery 10 according to Modification 2. FIG. 6B is a cross-sectional view of the battery 10 of Modification 2 in a state where the thickness of the negative electrode 30b is increased due to the expansion of the negative electrode 30b.

図6Aに示すように、変形例2に係る電池10は、単セル20を積層する方向に沿う絶縁部材50の厚さt1が、単セル20における正極30a、負極30bおよびセパレータ40の合計厚みt0よりも薄い。また、接着層80によって負極集電体31bと電圧検出端子70とが接着されている。電池要素11の外周において、電圧検出端子70と正極集電体31aとの間には微小な空間が生じている。   As shown in FIG. 6A, in the battery 10 according to the modified example 2, the thickness t1 of the insulating member 50 along the stacking direction of the single cells 20 is the total thickness t0 of the positive electrode 30a, the negative electrode 30b, and the separator 40 in the single cell 20. Thinner than. Further, the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70 are bonded by the adhesive layer 80. On the outer periphery of the battery element 11, a minute space is formed between the voltage detection terminal 70 and the positive electrode current collector 31a.

図6Bに示すように、負極30bの膨張によって負極30bの厚みが増加した場合、電池要素11の外周が図中上下方向に移動することができる。このため、絶縁部材50に対する正極集電体31aまたは負極集電体31bの剥離がそもそも生じ難い。絶縁部材50に対する負極集電体31bの剥離が生じたとしても、電圧検出端子70は接着層80によって負極集電体31bに接着されているため、負極集電体31bが電圧検出端子70から剥がれることを抑えることができる。電圧検出端子70と負極集電体31bとの接触状態が変動せず、両者の接触抵抗が初期の状態から変化することがない。したがって、単セル20の電圧を安定して検出することが可能となる。   As shown in FIG. 6B, when the thickness of the negative electrode 30b increases due to the expansion of the negative electrode 30b, the outer periphery of the battery element 11 can move in the vertical direction in the figure. Therefore, peeling of the positive electrode current collector 31a or the negative electrode current collector 31b from the insulating member 50 is unlikely to occur in the first place. Even if the negative electrode current collector 31b is peeled off from the insulating member 50, the negative electrode current collector 31b is peeled off from the voltage detection terminal 70 because the voltage detection terminal 70 is bonded to the negative electrode current collector 31b by the adhesive layer 80. Can be suppressed. The contact state between the voltage detection terminal 70 and the negative electrode current collector 31b does not change, and the contact resistance between the two does not change from the initial state. Therefore, the voltage of the unit cell 20 can be stably detected.

(変形例3)
図7は、変形例3に係る電池10における電圧検出端子70および接着層80を示す断面図である。
(Modification 3)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the voltage detection terminal 70 and the adhesive layer 80 in the battery 10 according to Modification 3.

変形例2においては、接着層80によって負極集電体31bと電圧検出端子70とが接着された形態を示した。本発明はこの場合に限定されるものではなく、接着層80は、正極集電体31aおよび負極集電体31bのうちのいずれか一方の集電体31と電圧検出端子70とを接着すればよい。   In the second modification, the negative electrode current collector 31b and the voltage detection terminal 70 are bonded by the adhesive layer 80. The present invention is not limited to this case, and the adhesive layer 80 may be formed by bonding one of the positive electrode current collector 31a and the negative electrode current collector 31b to the voltage detection terminal 70. Good.

したがって、図7に示すように、接着層80によって正極集電体31aと電圧検出端子70とを接着してもよい。   Therefore, as shown in FIG. 7, the positive electrode current collector 31a and the voltage detection terminal 70 may be bonded by the adhesive layer 80.

このように構成した場合にも、変形例2と同様の作用および効果を奏する。すなわち、電池要素11の外周が図中上下方向に移動することができるため、絶縁部材50に対する正極集電体31aまたは負極集電体31bの剥離がそもそも生じ難い。絶縁部材50に対する正極集電体31aの剥離が生じたとしても、電圧検出端子70は接着層80によって正極集電体31aに接着されているため、正極集電体31aが電圧検出端子70から剥がれることを抑えることができる。電圧検出端子70と正極集電体31aとの接触状態が変動せず、両者の接触抵抗が初期の状態から変化することがない。したがって、単セル20の電圧を安定して検出することが可能となる。   Even in the case of such a configuration, the same operation and effect as in the second modification can be obtained. That is, since the outer periphery of the battery element 11 can move in the vertical direction in the figure, the positive electrode current collector 31a or the negative electrode current collector 31b is unlikely to be separated from the insulating member 50. Even if the positive electrode current collector 31a is peeled off from the insulating member 50, since the voltage detection terminal 70 is bonded to the positive electrode current collector 31a by the adhesive layer 80, the positive electrode current collector 31a is peeled off from the voltage detection terminal 70. Can be suppressed. The contact state between the voltage detection terminal 70 and the positive electrode current collector 31a does not change, and the contact resistance between the two does not change from the initial state. Therefore, the voltage of the unit cell 20 can be stably detected.

(変形例4)
図8は、変形例4に係る電池10における電圧検出端子70および接着層80を示す断面図である。
(Modification 4)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the voltage detection terminal 70 and the adhesive layer 80 in the battery 10 according to Modification 4.

変形例4の電圧検出端子70は、変形例2と同様に、接着層80によって負極集電体31bと接着されている。電池要素11の外周において、電圧検出端子70と正極集電体31aとの間には微小な空間が生じている。そのため、変形例4の電圧検出端子70は、変形例2および変形例3の電圧検出端子70に比べて、単セル20の積層方向に沿う厚み寸法を大きくしている。   The voltage detection terminal 70 of the modified example 4 is bonded to the negative electrode current collector 31b by the adhesive layer 80 as in the modified example 2. On the outer periphery of the battery element 11, a minute space is formed between the voltage detection terminal 70 and the positive electrode current collector 31a. Therefore, the thickness of the voltage detection terminal 70 of the modification 4 along the stacking direction of the unit cell 20 is larger than that of the voltage detection terminals 70 of the modifications 2 and 3.

このように構成した場合にも、変形例2と同様の作用および効果を奏する。さらに、電圧検出端子70の厚みを厚くしても、電池10の高さ寸法が大きくなることはない。   Even in the case of such a configuration, the same operation and effect as in the second modification can be obtained. Further, even if the thickness of the voltage detection terminal 70 is increased, the height dimension of the battery 10 does not increase.

10 双極型二次電池、
11 電池要素、
12 外装体、
20 単セル、
30 電極、
30a 正極、
30b 負極、
31 集電体、
31a 正極集電体、
31b 負極集電体、
32 電極活物質層、
32a 正極活物質層、
32b 負極活物質層、
35 双極型電極、
40 セパレータ、
50 絶縁部材、
60 外周部、
70 電圧検出端子、
71 リード線、
80 接着層、
110 絶縁部材、
120 電圧検出端子。
10 Bipolar rechargeable battery,
11 battery elements,
12 exterior body,
20 single cells,
30 electrodes,
30a positive electrode,
30b negative electrode,
31 current collector,
31a Positive electrode current collector,
31b Negative electrode current collector,
32 electrode active material layer,
32a positive electrode active material layer,
32b negative electrode active material layer,
35 bipolar electrodes,
40 separator,
50 insulating member,
60 outer periphery,
70 Voltage detection terminal,
71 lead wire,
80 adhesive layer,
110 insulating member,
120 Voltage detection terminal.

Claims (4)

正極集電体に正極活物質層が形成されてなる正極と、負極集電体に負極活物質層が形成されてなる負極と、前記正極と前記負極とによって挟持されたセパレータと、前記正極集電体と前記負極集電体との間において前記正極集電体と前記セパレータとの間に前記正極活物質層を封止し前記負極集電体と前記セパレータとの間に前記負極活物質層を封止する絶縁部材とを備える単セルを積層した電池要素と、
前記電池要素の外周において、前記正極集電体の表裏両面のうち前記絶縁部材に接しない側の表面と、前記負極集電体の表裏両面のうち前記絶縁部材に接しない側の表面との間に配置され、前記単セルの電圧を検出するための電圧検出端子と、
前記正極集電体および前記負極集電体のうちのいずれか一方の集電体と前記電圧検出端子とを接着する接着層と、を有する双極型二次電池。
A positive electrode having a positive electrode active material layer formed on a positive electrode current collector, a negative electrode having a negative electrode active material layer formed on a negative electrode current collector, a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode current collector. The positive electrode active material layer is sealed between the positive electrode current collector and the separator between the current collector and the negative electrode current collector, and the negative electrode active material layer is interposed between the negative electrode current collector and the separator. A battery element in which single cells are laminated, including an insulating member for sealing
In the outer periphery of the battery element, between the surface of the front and back surfaces of the positive electrode current collector that is not in contact with the insulating member and the surface of the front and back surfaces of the negative electrode current collector that is not in contact with the insulating member. And a voltage detection terminal for detecting the voltage of the single cell,
A bipolar secondary battery comprising: an adhesive layer that bonds one of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to the voltage detection terminal.
前記単セルを積層する方向に沿う前記絶縁部材の厚さが、前記単セルにおける前記正極、前記負極および前記セパレータの合計厚みよりも薄い、請求項1に記載の双極型二次電池。   The bipolar secondary battery according to claim 1, wherein a thickness of the insulating member along the stacking direction of the single cells is smaller than a total thickness of the positive electrode, the negative electrode, and the separator in the single cells. 前記正極集電体および前記負極集電体が樹脂集電体である、請求項1または請求項2に記載の双極型二次電池。   The bipolar secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are resin current collectors. 前記正極活物質層および前記負極活物質層が電解液を含んでいる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の双極型二次電池。   The bipolar secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer contain an electrolytic solution.
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