JP6225734B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する蓄電装置は、正極活物質層を備える正極電極と、負極活物質層を備える負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層されて構成された電極組立体と、当該電極組立体を収容するケースと、を備えている。電極組立体の積層方向の端面は、積層方向から見て、正極活物質層及び負極活物質層が対向する対向領域が投影される対向部を備えている。対向部上には、正極電極、負極電極、及びセパレータを固定するための固定テープと、スペーサとが互いに重ならずに配置されており、スペーサの厚みは、固定テープの厚み以上である。
上記構成によれば、スペーサを厚み調整フィルムとして利用することができるため、電極組立体とケース内面との間の間隙をスペーサによって埋めることができる。
仮にスペーサが非対称構造である場合では、スペーサに荷重が付与される際に、スペーサを介して対向領域に付与される荷重がその対向領域内で位置によってむらの大きいものとなるため、蓄電装置における電池反応のむらが生じるおそれがある。上記構成によれば、スペーサを対称構造とすることにより、こうした荷重のむらが生じることを抑制することができるため、蓄電装置における電池反応のむらが生じることを抑制することができる。
上記構成によれば、スペーサの配置により電極組立体を絶縁させて電極組立体とケースとの短絡を抑制することができる。
上記構成によれば、ケースから固定テープに付与された荷重が第2スペーサを介して対向領域に付与されるため、対向領域に固定テープから局所的な荷重が付与されることをさらに抑制することができる。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11に電極組立体12が収容されている。また、ケース11には、電極組立体12とともに電解液も収容されている。ケース11は、有底筒状のケース本体13と、ケース本体13に電極組立体12を挿入する開口部を閉塞する平板状の蓋体14とからなる。ケース本体13と蓋体14は、何れも金属製(例えば、ステンレス製やアルミニウム製)である。また、この実施形態の二次電池10は、ケース本体13が有底四角筒状であり、蓋体14が矩形平板状であることから、その外観が角型をなす角型電池である。また、この実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
各固定テープ45は、長方形状であり、ベース層45aと、ベース層45aの片面に積層された接着層45bとから構成されている。また、各固定テープ45は、電極組立体12における積層方向の両端面12a,12bに跨って貼り付けられている。詳細には、図4に示すように、所定の固定テープ45は、電極組立体12の積層方向の両端面12a,12bに直交する側面12c,12d,12e,12fを介して(跨いで)、電極組立体12の積層方向の両端面12a,12bを覆うスペーサ40に対して貼り付けられている。これにより、各電極21,25及びセパレータ29の位置ずれが規制されている。なお、固定テープ45の一部は各対向部31,32に重なっており、電極組立体12がケース11に挿入された状態では、固定テープ45の一部(貼付領域Sの一部)が各対向部31,32とケース11の内面との間に介在している。
各対向部31,32上には、固定テープ45及びスペーサ50が配置されている。そして、これら固定テープ45とスペーサ50とは互いに重なることなく配置されている。このため、各対向部31,32に対してケース11から積層方向の荷重が付与された場合には、その荷重が固定テープ45及びスペーサ50に分散される。
(1)対向部31,32上には、固定テープ45とスペーサ50とが互いに重ならずに配置される。また、スペーサ50の厚みが固定テープ45の厚みよりも大きい。このため、ケース11から付与された荷重が、スペーサ50よりも固定テープ45に優先的に付与されることを抑制することができ、対向領域30に固定テープ45から局所的な荷重が付与されることを抑制することができる。
○ スペーサ50の厚みを固定テープ45の厚みと同じ厚みとしても良い。こうした形態では、ケース11から各対向部31,32に荷重が付与される際に、固定テープ45よりもスペーサ50に優先的に荷重が付与されることはないものの、これら固定テープ45とスペーサ50とで荷重を分散させることができるため、固定テープ45に荷重が優先的に付与されることは抑制することができる。なお、製造誤差等により、スペーサ50の厚みと固定テープ45の厚みとに若干の差が生じる場合でも、固定テープ45とスペーサ50とで荷重を分散させることができ、同様の効果を得ることができる。
○ スペーサ50は、各対向部31,32の固定テープ45(貼付領域S)以外の領域のうち、一部を覆うものであっても良い。
○ スペーサ40を省略しても良い。この形態では、固定テープ45が電極組立体12の両端面12a,12bに貼り付けられ、スペーサ50が電極組立体12の両端面12a,12bに面することとなる。
○ 正極電極21と負極電極25とを同一の大きさとする等、正極活物質層23と負極活物質層27とを同一の大きさの領域としても良い。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であってもよい。要するに、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。また、蓄電装置としてキャパシタでもよい。
Claims (7)
- 正極活物質層を備える正極電極と、負極活物質層を備える負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層されて構成された電極組立体と、
当該電極組立体を収容するケースと、
前記電極組立体と前記ケースとの短絡を規制する絶縁シートとを備えた蓄電装置であって、
前記電極組立体の積層方向の端面は、前記積層方向から見て、前記正極活物質層及び前記負極活物質層が対向する対向領域が投影される対向部を備え、
前記対向部上には、前記正極電極、前記負極電極、及び前記セパレータを固定するための固定テープと、スペーサとが互いに重ならずに配置されており、
前記スペーサの厚みは、前記固定テープの厚み以上であり、
前記絶縁シートは、前記電極組立体の積層方向において、前記固定テープ及び前記スペーサと前記ケースの内面との間に設けられていることを特徴とする蓄電装置。 - 正極活物質層を備える正極電極と、負極活物質層を備える負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層されて構成された電極組立体と、
当該電極組立体を収容するケースと、
前記電極組立体と前記ケースとの短絡を規制する絶縁シートとを備えた蓄電装置であって、
前記電極組立体の積層方向の端面は、前記ケースから荷重が付与される付与部を備え、
前記付与部上には、前記正極電極、前記負極電極、及び前記セパレータを固定するための固定テープと、スペーサとが互いに重ならずに配置されており、
前記スペーサの厚みは、前記固定テープの厚み以上であり、
前記絶縁シートは、前記電極組立体の積層方向において、前記固定テープ及び前記スペーサと前記ケースの内面との間に設けられていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記スペーサが、前記電極組立体と前記ケースの内面との間の間隙を調整する厚み調整フィルムとして機能する請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記スペーサは対称構造である請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記スペーサは樹脂フィルムである請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記固定テープと重ならない前記スペーサを第1スペーサとしたとき、
前記電極組立体と前記固定テープ及び前記第1スペーサとの間には第2スペーサが位置しており、
前記第2スペーサは、前記電極組立体の積層方向の両端面全体を覆っており、
前記固定テープは、前記第2スペーサに対して貼り付けられている請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 前記蓄電装置は、二次電池である請求項1〜請求項6のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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