JP6520429B2 - Electrode assembly and power storage device - Google Patents

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Description

本発明は、電極組立体及び蓄電装置に関する。   The present invention relates to an electrode assembly and a power storage device.

例えば、特許文献1には、負極及び正極が一対の帯状のセパレータの間に交互に配置されてなる電極体を備えた電極組立体が記載されている。この電極組立体では、一対のセパレータ同士は、負極及び正極それぞれの周囲を囲むように形成された溶着部分によって互いに結合されている。そして、電極体は、負極と正極との間の領域の中心を通る折り返しラインにおいて一対のセパレータが折り返されることで、負極と正極とが交互に積層されたつづら折り形状をなしている。   For example, Patent Document 1 describes an electrode assembly including an electrode body in which a negative electrode and a positive electrode are alternately arranged between a pair of strip-like separators. In this electrode assembly, the pair of separators are connected to each other by welding portions formed to surround the negative electrode and the positive electrode. The electrode body has a serpentine shape in which the negative electrode and the positive electrode are alternately stacked by folding back the pair of separators at a folding line passing through the center of the region between the negative electrode and the positive electrode.

特開平7−335244号公報JP-A-7-335244

上記のような電極組立体は、例えばケースに収容されて蓄電装置を構成する。蓄電装置においては、電池容量を確保するために、所定のケース幅の中で、充放電に寄与する部分の面積、すなわち負極と正極との対向部分の面積を可能な限り大きくすることが好ましい。この点、上記特許文献1に記載された電極組立体では、充放電に寄与しない部分が存在しており、電池容量の向上の観点において改良の余地があった。   The electrode assembly as described above is housed, for example, in a case to constitute a power storage device. In the power storage device, in order to secure the battery capacity, it is preferable that the area of the portion contributing to charge and discharge, that is, the area of the opposing portion between the negative electrode and the positive electrode be as large as possible. In this respect, in the electrode assembly described in Patent Document 1, there is a portion that does not contribute to charge and discharge, and there is room for improvement in terms of improvement in battery capacity.

そこで、本発明は、電池容量の向上を図ることができる電極組立体及び蓄電装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the electrode assembly which can aim at the improvement of a battery capacity, and an electrical storage apparatus.

本発明の一側面に係る電極組立体は、負極及び正極が一対の帯状のセパレータの間に交互に配置されてなる電極体を備え、一対のセパレータ同士は、隣り合う負極及び正極を区切るように負極及び正極の周囲に形成された溶着部分によって互いに結合され、電極体は、負極と溶着部分との境界に沿う折り返しラインにおいて一対のセパレータが折り返されることによって、負極と正極とが交互に積層されたつづら折り形状をなしている。   An electrode assembly according to one aspect of the present invention includes an electrode assembly in which a negative electrode and a positive electrode are alternately disposed between a pair of strip-like separators, and the pair of separators separate adjacent negative electrodes and positive electrodes. The negative electrode and the positive electrode are alternately stacked by folding back a pair of separators along a folding line along the boundary between the negative electrode and the welded portion, which are connected to each other by the welded portion formed around the negative electrode and the positive electrode. It has a folded shape.

この電極組立体では、負極と溶着部分との境界に沿う折り返しラインにおいて一対のセパレータが折り返されている。これにより、折り返しライン間の長さと負極の長さとが略同一となっており、充放電に寄与しない部分である溶着部分が、負極と折り返しラインとの間には配置されず、正極と折り返しラインとの間のみに配置されている。その結果、所定のケース幅の中で負極の長さを最大限に大きくすることができ、電池容量の向上を図ることができる。   In this electrode assembly, the pair of separators is folded at a folding line along the boundary between the negative electrode and the welded portion. As a result, the length between the folding lines and the length of the negative electrode are substantially the same, and the welded portion that does not contribute to charge and discharge is not disposed between the negative electrode and the folding line, and the positive electrode and the folding line It is arranged only between and. As a result, the length of the negative electrode can be maximized within the predetermined case width, and the battery capacity can be improved.

溶着部分は、折り返しライン上で非連続となっていてもよい。この場合、折り返しライン上に溶着部分が形成されていないことから、一対のセパレータを折り返し易くすることができ、電極組立体の製造作業の作業性を向上することができる。   The welded portion may be discontinuous on the folding line. In this case, since the welded portion is not formed on the folding line, the pair of separators can be easily folded, and the workability of the manufacturing operation of the electrode assembly can be improved.

負極は、矩形状の本体部を有し、負極における本体部の一縁部は、一対のセパレータにおける幅方向の一縁部と重なるように位置し、一対のセパレータにおける幅方向の一縁部において、負極における本体部の一縁部に重なる部分は、溶着部分が形成されずに開放されていてもよい。この場合、負極における本体部の一縁部が一対のセパレータにおける幅方向の一縁部と重なっていることから、一対のセパレータにおける幅方向の一縁部側に負極の長さを最大限に大きくすることができ、電池容量の更なる向上を図ることができる。   The negative electrode has a rectangular main body, and one edge of the main body in the negative electrode is positioned to overlap with one edge in the width direction of the pair of separators, and at one edge in the width direction of the pair of separators The portion of the negative electrode overlapping the one edge of the main body portion may be open without forming the welded portion. In this case, since one edge of the main body in the negative electrode overlaps one edge in the width direction of the pair of separators, the length of the negative electrode is maximized to one edge of the pair of separators in the width direction. The battery capacity can be further improved.

正極は、矩形状の本体部を有し、正極における本体部の一縁部は、一対のセパレータにおける幅方向の一縁部よりも内側に位置し、一対のセパレータにおける幅方向の一縁部において、正極における本体部の一縁部に沿う部分には、溶着部分が形成されていてもよい。電極組立体が蓄電装置に組み込まれて用いられる場合、金属成分の析出を抑制するために、積層方向から見て正極が負極の内側に位置していることが好ましい。この点、この電極組立体では、正極における本体部の一縁部が一対のセパレータにおける幅方向の一縁部(負極における本体部の一縁部)よりも内側に位置し、積層方向から見て正極が負極の内側に位置していることから、金属成分の析出を抑制することができる。   The positive electrode has a rectangular main body, and one edge of the main body in the positive electrode is positioned inward of one edge in the width direction of the pair of separators, and in the edge of the pair of separators in the width direction A welded portion may be formed in a portion along one edge of the main body portion in the positive electrode. When the electrode assembly is incorporated into a power storage device and used, it is preferable that the positive electrode be located inside the negative electrode as viewed from the stacking direction in order to suppress the deposition of the metal component. In this point, in this electrode assembly, one edge portion of the main body portion in the positive electrode is positioned inward of one edge portion in the width direction of the pair of separators (one edge portion of the main body portion in the negative electrode) Since the positive electrode is located inside the negative electrode, the deposition of the metal component can be suppressed.

負極における本体部の他縁部は、正極における本体部の他縁部よりも一対のセパレータにおける幅方向の他縁部側に位置していてもよい。この場合、一対のセパレータにおける幅方向の他縁部側に負極の長さを大きくすることができ、電池容量の更なる向上を図ることができる。また、正極における本体部の他縁部が負極における本体部の他縁部よりも内側に位置し、積層方向から見て正極が負極の内側に位置していることから、金属成分の析出を抑制することができる。   The other edge of the main body in the negative electrode may be located closer to the other edge in the width direction of the pair of separators than the other edge of the main body in the positive electrode. In this case, the length of the negative electrode can be increased on the other edge side in the width direction of the pair of separators, and the battery capacity can be further improved. In addition, since the other edge of the main body in the positive electrode is positioned inward of the other edge of the main body in the negative electrode, and the positive electrode is positioned inward of the negative electrode as viewed from the stacking direction, precipitation of metal components is suppressed. can do.

本発明の一側面に係る蓄電装置は、上記電極組立体がケースに収容されてなる。   In the power storage device according to one aspect of the present invention, the electrode assembly is housed in a case.

この蓄電装置では、負極と溶着部分との境界に沿う折り返しラインにおいて一対のセパレータが折り返されている。これにより、折り返しライン間の長さと負極の長さとが略同一となっており、充放電に寄与しない部分である溶着部分が、負極と折り返しラインとの間には配置されず、正極と折り返しラインとの間のみに配置されている。その結果、所定の製品幅の中で負極の長さを最大限に大きくすることができ、電池容量の向上を図ることができる。   In this power storage device, the pair of separators is folded at a folding line along the boundary between the negative electrode and the welded portion. As a result, the length between the folding lines and the length of the negative electrode are substantially the same, and the welded portion that does not contribute to charge and discharge is not disposed between the negative electrode and the folding line, and the positive electrode and the folding line It is arranged only between and. As a result, the length of the negative electrode can be maximized within a predetermined product width, and the battery capacity can be improved.

本発明によれば、電池容量の向上を図ることができる電極組立体及び蓄電装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an electrode assembly and a storage device capable of improving the battery capacity.

実施形態に係る蓄電装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a power storage device according to an embodiment. 図1のII−II線における電極組立体の断面図である。It is sectional drawing of the electrode assembly in the II-II line | wire of FIG. 折り畳まれる前の電極体の平面図である。It is a top view of the electrode body before it is folded. 折り畳まれる前の参考例に係る電極体の平面図である。It is a top view of the electrode body concerning a reference example before it is folded. 折り畳まれた後の参考例に係る電極体の平面図である。It is a top view of the electrode body concerning the reference example after being folded. 折り畳まれた後の電極体の平面図である。It is a top view of the electrode body after being folded.

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

図1に示されるように、蓄電装置1は、ケース10と、電極組立体20と、を備えている。蓄電装置1は、非水電解質二次電池であり、本実施形態では、リチウムイオン二次電池である。ケース10は、例えば、矩形箱状の筐体である。ケース10は、一方側に開口した本体部12と、本体部12の開口を塞ぐ蓋部14と、を有している。   As shown in FIG. 1, the power storage device 1 includes a case 10 and an electrode assembly 20. The power storage device 1 is a non-aqueous electrolyte secondary battery, and in the present embodiment, a lithium ion secondary battery. The case 10 is, for example, a rectangular box-like housing. The case 10 has a main body 12 opened to one side and a lid 14 closing the opening of the main body 12.

電極組立体20は、ケース10内に収容されている。図2に示されるように、電極組立体20は、負極30及び正極40が一対の帯状のセパレータ50の間に交互に配置されてなる電極体21を備えている。電極体21は、一対のセパレータ50が所定の間隔で折り返されることによって折り畳まれ、負極30と正極40とが交互に積層されたつづら折り形状をなしている。つづら折り形状とは、山折りと谷折りが交互に繰り返されるように長尺の帯状体を一定の間隔で折り畳んでなる形状をいう。電極体21は、つづら折り形状とされた後、積層方向に加圧されることで、各面同士が密着した状態とされる。電極体21は、各面において例えばテープにより複数箇所で貼り合わされることで、その状態で固定される。   The electrode assembly 20 is housed in the case 10. As shown in FIG. 2, the electrode assembly 20 includes an electrode body 21 in which a negative electrode 30 and a positive electrode 40 are alternately disposed between a pair of strip separators 50. The electrode body 21 is folded by folding back a pair of separators 50 at predetermined intervals, and has a serpentine shape in which the negative electrode 30 and the positive electrode 40 are alternately stacked. The serpentine shape refers to a shape formed by folding a long strip at regular intervals so that mountain folds and valley folds are alternately repeated. After the electrode body 21 is formed into a serpentine shape, the electrodes 21 are pressed in the stacking direction so that the surfaces are in close contact with each other. The electrode body 21 is fixed in that state by being pasted together in multiple places, for example, with a tape on each surface.

図1に示されるように、負極30は、例えば長方形状の本体部31と、本体部31と一体に形成され、本体部31の一縁部34から一方側に突出する長方形状のタブ部32と、を有している。負極30は、例えば銅箔によって形成されている。本体部31の両面の全面には、負極活物質層が設けられている。タブ部32は、一対のセパレータ50から突出しており、突出部分において導電部材61に電気的に接続されている。導電部材61は、ケース10の蓋部14を貫通するように配置された負極端子62に電気的に接続されている。蓋部14と負極端子62の間は、絶縁部材63及び絶縁部材64によって絶縁されている。   As shown in FIG. 1, the negative electrode 30 is formed integrally with, for example, a rectangular main body portion 31 and the main body portion 31, and a rectangular tab portion 32 which protrudes from one edge 34 of the main body portion 31 to one side. And. The negative electrode 30 is formed of, for example, a copper foil. A negative electrode active material layer is provided on the entire surface of both surfaces of the main body portion 31. The tab portion 32 protrudes from the pair of separators 50, and is electrically connected to the conductive member 61 at the protruding portion. The conductive member 61 is electrically connected to the negative electrode terminal 62 disposed so as to penetrate the lid 14 of the case 10. The lid 14 and the negative electrode terminal 62 are insulated by the insulating member 63 and the insulating member 64.

正極40は、例えば長方形状の本体部41と、本体部41と一体に形成され、本体部41から一方側に突出する長方形状のタブ部42と、を有している。正極40は、例えばアルミニウム箔によって形成されている。本体部41の両面の全面には、正極活物質層が設けられている。タブ部42は、一対のセパレータ50から突出しており、突出部分において導電部材66に電気的に接続されている。導電部材61は、ケース10の蓋部14を貫通するように配置された正極端子67に電気的に接続されている。蓋部14と正極端子67の間は、絶縁部材63及び絶縁部材64によって絶縁されている。正極40の本体部41は、負極30の本体部31と比較して、縦横(長辺及び短辺)のいずれも短くなっており、面積が小さくなっている。この正極40及び負極30の大きさに関する設定は、リチウムイオン二次電池において、リチウム析出を抑制するための技術である。   The positive electrode 40 has, for example, a rectangular main body portion 41 and a rectangular tab portion 42 which is integrally formed with the main body portion 41 and protrudes from the main body portion 41 to one side. The positive electrode 40 is formed of, for example, an aluminum foil. A positive electrode active material layer is provided on the entire surface of both surfaces of the main body portion 41. The tab portion 42 protrudes from the pair of separators 50 and is electrically connected to the conductive member 66 at the protruding portion. The conductive member 61 is electrically connected to the positive electrode terminal 67 disposed to penetrate the lid 14 of the case 10. The cover 14 and the positive electrode terminal 67 are insulated by the insulating member 63 and the insulating member 64. The main body portion 41 of the positive electrode 40 is shorter in length and width (long side and short side) as compared with the main body portion 31 of the negative electrode 30, and the area is smaller. The setting regarding the size of the positive electrode 40 and the negative electrode 30 is a technique for suppressing lithium deposition in a lithium ion secondary battery.

一対のセパレータ50の長手方向D1において、負極30の本体部31の長さL1は、電極体21の幅(一対のセパレータ50が折り返される間隔)と略同一となっており、正極40の本体部41の長さL2よりも大きくなっている。また、一対のセパレータ50の幅方向D2において、本体部31の長さL3は、一対のセパレータ50の幅よりも小さくなっており、本体部41の長さL4よりも大きくなっている。   In the longitudinal direction D1 of the pair of separators 50, the length L1 of the main portion 31 of the negative electrode 30 is substantially the same as the width of the electrode body 21 (the interval at which the pair of separators 50 is folded back) 41 is greater than the length L2. Further, in the width direction D2 of the pair of separators 50, the length L3 of the main body portion 31 is smaller than the width of the pair of separators 50 and larger than the length L4 of the main body portion 41.

一対のセパレータ50は、例えば樹脂製の微多孔膜であり、一対のセパレータ50には電解液が含浸されている。電解液は、例えば有機溶媒系又は非水系の電解液であり、負極活物質層及び正極活物質層にも含浸されている。   The pair of separators 50 is, for example, a microporous film made of resin, and the pair of separators 50 is impregnated with an electrolytic solution. The electrolytic solution is, for example, an organic solvent-based or non-aqueous electrolytic solution, and is also impregnated in the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer.

図3を参照して、折り畳まれる前の電極体21について説明する。図3に示されるように、折り畳まれる前の電極体21において、負極30及び正極40は、一対のセパレータ50の長手方向D1に、所定の間隔を空けて交互に配置されている。負極30における本体部31の一縁部34は、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51と略重なるように位置している。負極30における本体部31の他縁部35は、一対のセパレータ50における幅方向D2の他縁部52(負極30における本体部31の一縁部34)よりも内側に位置している。負極30のタブ部32は、他縁部35より延びている。正極40における本体部41の一縁部44は、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51よりも内側に位置している。正極40における本体部41の他縁部45は、負極30における本体部31の他縁部35よりも内側に位置している。正極40のタブ部42は、他縁部35より延びている。   The electrode body 21 before being folded will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, in the electrode body 21 before being folded, the negative electrode 30 and the positive electrode 40 are alternately disposed at predetermined intervals in the longitudinal direction D1 of the pair of separators 50. One edge 34 of the main body 31 in the negative electrode 30 is positioned so as to substantially overlap with one edge 51 of the width direction D2 of the pair of separators 50. The other edge 35 of the main body 31 of the negative electrode 30 is positioned more inside than the other edge 52 (one edge 34 of the main body 31 of the negative electrode 30) of the width direction D2 of the pair of separators 50. The tab portion 32 of the negative electrode 30 extends from the other edge 35. One edge portion 44 of the main body portion 41 in the positive electrode 40 is positioned inside the one edge portion 51 of the width direction D2 of the pair of separators 50. The other edge 45 of the main body 41 in the positive electrode 40 is located inside the other edge 35 of the main body 31 in the negative electrode 30. The tab portion 42 of the positive electrode 40 extends from the other edge 35.

一対のセパレータ50同士は、溶着部分70によって互いに結合されている。溶着部分70は、隣り合う負極30及び正極40を区切るように、負極30及び正極40の周囲に形成されている。これにより、負極30及び正極40のそれぞれが一対のセパレータ50によって保持されている。この例では、溶着部分70は、一対のセパレータ50において、負極30及び正極40が位置する領域以外の領域全体にわたって形成されている。   The pair of separators 50 are coupled to each other by the welded portion 70. Welded portion 70 is formed around negative electrode 30 and positive electrode 40 so as to separate adjacent negative electrode 30 and positive electrode 40. Thus, each of the negative electrode 30 and the positive electrode 40 is held by the pair of separators 50. In this example, the welded portion 70 is formed over the entire area of the pair of separators 50 except the area where the negative electrode 30 and the positive electrode 40 are located.

一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51において、正極40における本体部41の一縁部44に沿う部分には、溶着部分70が形成されて閉じられている。一方、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51において、負極30における本体部31の一縁部34に重なる部分は、溶着部分70が形成されずに開放されている。   At one edge 51 of the width direction D2 of the pair of separators 50, a welded portion 70 is formed and closed at a portion along the one edge 44 of the main body 41 of the positive electrode 40. On the other hand, at one edge 51 of the width direction D2 of the pair of separators 50, a portion overlapping the one edge 34 of the main body 31 of the negative electrode 30 is opened without forming the welded portion 70.

溶着部分70は、例えば、本実施形態では、熱溶着による点状の溶着部が所定の配置で多数形成された領域として形成されている。このような溶着部分70は、溶着機として、多数の突起を有するヒータ(加熱ヘッド)を備えた装置を使用することで、形成することができる。この例では、溶着部分70と、負極30における本体部31及びタブ部32、並びに正極40における本体部41及びタブ部42との間には、隙間Sが形成されている。隙間Sは、例えば溶着前に一対のセパレータ50の間に載置される負極30及び正極40の位置等の誤差を考慮して設けられているものである。なお、負極30及び正極40は、その本体部の両面に活物質層が設けられているため、前述の如く電極体21が積層方向に加圧され密着した状態では、一対のセパレータ50に対して滑り難く、これにより、負極30及び正極40の一対のセパレータ50に対する位置ずれが抑制されている。   For example, in the present embodiment, the welding portion 70 is formed as a region in which a plurality of spot welding portions formed by heat welding are formed in a predetermined arrangement. Such a welding portion 70 can be formed by using a device provided with a heater (heating head) having a large number of protrusions as a welding machine. In this example, a gap S is formed between the welded portion 70, the main body portion 31 and the tab portion 32 in the negative electrode 30, and the main body portion 41 and the tab portion 42 in the positive electrode 40. The gap S is provided, for example, in consideration of errors in the positions of the negative electrode 30 and the positive electrode 40 placed between the pair of separators 50 before welding. In addition, since the negative electrode 30 and the positive electrode 40 are provided with the active material layers on both sides of the main body, as described above, the electrode body 21 is pressed against and closely adhered to the pair of separators 50. It is hard to slip, and, thereby, the positional offset with respect to a pair of separator 50 of the negative electrode 30 and the positive electrode 40 is suppressed.

電極体21は、負極30と溶着部分70との境界に沿う折り返しライン80において一対のセパレータ50が折り返されることによって折り畳まれる。折り返しライン80は、一対のセパレータ50の折り返し位置として設定された仮想的な直線である。折り返しライン80は、一対のセパレータ50の幅方向D2と略平行に設定されている。折り返しライン80は、この例では、負極30と溶着部分70との間に形成された隙間Sを通っている。溶着部分70は、折り返しライン80上において非連続となっている。すなわち、溶着部分70は、折り返しライン80上以外の領域に形成されている。   The electrode body 21 is folded by folding back the pair of separators 50 at a folding line 80 along the boundary between the negative electrode 30 and the welded portion 70. The folding line 80 is a virtual straight line set as a folding position of the pair of separators 50. The folding line 80 is set substantially parallel to the width direction D2 of the pair of separators 50. The folded line 80 passes through a gap S formed between the negative electrode 30 and the welding portion 70 in this example. The welded portion 70 is discontinuous on the folding line 80. That is, the welded portion 70 is formed in a region other than the folding line 80.

次に、図4を参照して、実施形態に係る電極体21と対比される参考例に係る電極体21Aについて説明する。図4は、折り畳まれる前の電極体21Aの平面図である。図4に示されるように、電極体21Aでは、一対のセパレータ50の長手方向D1における負極30Aと正極40Aとの間隔は、実施形態に係る電極体21の場合よりも広くなっている。   Next, with reference to FIG. 4, an electrode assembly 21A according to a reference example to be compared with the electrode assembly 21 according to the embodiment will be described. FIG. 4 is a plan view of the electrode body 21A before it is folded. As shown in FIG. 4, in the electrode body 21A, the distance between the negative electrode 30A and the positive electrode 40A in the longitudinal direction D1 of the pair of separators 50 is wider than in the case of the electrode body 21 according to the embodiment.

電極体21Aでは、負極30Aにおける本体部31Aの一縁部34Aは、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51よりも内側に位置している。そして、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51において、負極30Aにおける本体部31Aの一縁部34Aに沿う部分には、溶着部分70Aが形成されている。   In the electrode body 21A, one edge 34A of the main body 31A of the negative electrode 30A is positioned inward of one edge 51 of the pair of separators 50 in the width direction D2. Then, a welded portion 70A is formed at a portion along one edge 34A of the main body 31A of the negative electrode 30A at one edge 51 of the pair of separators 50 in the width direction D2.

電極体21Aにおいても、実施形態に係る電極体21と同様に、負極30Aにおける本体部31Aの他縁部35Aは、一対のセパレータ50における幅方向D2の他縁部52よりも内側に位置している。また、正極40Aにおける本体部41Aの一縁部44Aは、負極30Aにおける本体部31Aの一縁部34Aよりも内側に位置している。また、正極40Aにおける本体部41Aの他縁部45Aは、負極30Aにおける本体部31Aの他縁部35Aよりも内側に位置している。   Also in the electrode body 21A, similarly to the electrode body 21 according to the embodiment, the other edge 35A of the main body 31A of the negative electrode 30A is positioned inside the other edge 52 of the width direction D2 of the pair of separators 50 There is. In addition, one edge 44A of the main body 41A in the positive electrode 40A is positioned inside the one edge 34A of the main body 31A in the negative electrode 30A. Further, the other edge 45A of the main body 41A of the positive electrode 40A is located inside the other edge 35A of the main body 31A of the negative electrode 30A.

電極体21Aでは、負極30Aと正極40Aとの間に形成された溶着部分70Aを通る位置に折り返しライン80Aが設定されている。より具体的には、折り返しライン80Aは、負極30Aと正極40Aとの間の中心よりもやや負極30A寄りの位置を通っている。また、電極体21では、溶着部分70Aは、後述する折り返しライン80A上で連続している。すなわち、溶着部分70Aは、折り返しライン80上を含む領域に形成されている。   In the electrode body 21A, a folding line 80A is set at a position passing through the welded portion 70A formed between the negative electrode 30A and the positive electrode 40A. More specifically, the folding line 80A passes a position slightly closer to the negative electrode 30A than the center between the negative electrode 30A and the positive electrode 40A. Further, in the electrode body 21, the welded portion 70A is continuous on a folding line 80A described later. That is, welding part 70A is formed in the field including the folding line 80 top.

図5及び図6を参照して、参考例に係る電極体21Aと実施形態に係る電極体21の折り畳まれた後の状態を対比して説明する。図5及び図6では、溶着部分70A,70の一部を省略して示している。   With reference to FIG.5 and FIG.6, the state after the electrode body 21A which concerns on a reference example and the electrode body 21 which concerns on embodiment are folded is contrasted and demonstrated. In FIG.5 and FIG.6, one part of welding part 70A, 70 is abbreviate | omitted and shown.

参考例に係る電極体21Aでは、負極30Aと正極40Aとの間に形成された溶着部分70Aを通る折り返しライン80Aにおいて一対のセパレータ50が折り返されている。これにより、図5に示されるように、一対のセパレータ50の長手方向D1において、折り返しライン80A間の長さよりも負極30Aの長さが小さくなっている。折り返しライン80Aと負極30Aとの間の領域には、溶着部分70Aが配置されており、当該領域は、充放電に寄与しない部分となっている。   In the electrode body 21A according to the reference example, the pair of separators 50 is folded back at a folding line 80A passing through the welded portion 70A formed between the negative electrode 30A and the positive electrode 40A. Thereby, as shown in FIG. 5, in the longitudinal direction D1 of the pair of separators 50, the length of the negative electrode 30A is smaller than the length between the folding lines 80A. The welded portion 70A is disposed in a region between the folding line 80A and the negative electrode 30A, and the region is a portion that does not contribute to charging and discharging.

一方、実施形態に係る電極体21では、負極30と溶着部分70との境界に沿う折り返しライン80において一対のセパレータ50が折り返されている。これにより、図6に示されるように、折り返しライン80間の長さと負極30の長さとが略同一となっており、溶着部分70は、負極30と折り返しライン80との間には配置されず、正極40と折り返しライン80との間のみに配置されている。その結果、充放電に寄与する部分である負極30と正極40との対向部分の面積(この例では、正極40における本体部31の面積)が、参考例に係る電極体21Aの場合よりも大きくなっている。このように、実施形態に係る電極体21では、所定の製品幅の中で負極30の長さが最大限に大きくなっており、電池容量の向上が図られている。   On the other hand, in the electrode body 21 according to the embodiment, the pair of separators 50 is folded at the folding line 80 along the boundary between the negative electrode 30 and the welded portion 70. Thereby, as shown in FIG. 6, the length between the folding lines 80 and the length of the negative electrode 30 are substantially the same, and the welded portion 70 is not disposed between the negative electrode 30 and the folding lines 80. , And between the positive electrode 40 and the folding line 80. As a result, the area of the facing portion of the negative electrode 30 and the positive electrode 40 (the area of the main portion 31 in the positive electrode 40 in this example), which is a portion contributing to charge and discharge, is larger than that of the electrode assembly 21A according to the reference example. It has become. As described above, in the electrode body 21 according to the embodiment, the length of the negative electrode 30 is maximized in the predetermined product width, and the battery capacity is improved.

また、参考例に係る電極体21Aでは、折り返しライン80A上に溶着部分70Aが形成されている。このため、一対のセパレータ50が折り返し難く、また、折り返しライン80A上にて精度よく折り返すことが難しい。折り返しを容易にする方法としては、溶着部の中間に、折り返しライン80Aに沿って、未溶着領域を設けることも考えられる。しかし、その場合は、溶着部の幅を広くする必要がある。対して、実施形態に係る電極体21では、折り返しライン80上に溶着部分70が形成されていない。新たに未溶着の領域を設定したのではなく、製造誤差等の抑制のために設定される隙間Sを利用しているので、溶着部を拡げる必要もない。これにより、一対のセパレータ50が折り返し易くなっている。その結果、電極体21の折り畳み作業の作業性が向上され、ひいては電極組立体20の製造作業の作業性が向上されている。   Further, in the electrode body 21A according to the reference example, the welded portion 70A is formed on the folding line 80A. For this reason, it is difficult for the pair of separators 50 to be folded easily and to be accurately folded on the folding line 80A. As a method of facilitating the folding, it is also conceivable to provide an unwelded region along the folding line 80A in the middle of the welded portion. However, in that case, it is necessary to widen the welded portion. In contrast, in the electrode body 21 according to the embodiment, the welding portion 70 is not formed on the folding line 80. Since the gap S set for suppressing a manufacturing error or the like is used instead of setting a new unwelded region, it is not necessary to expand the welded portion. Thereby, the pair of separators 50 is easily folded. As a result, the workability of the folding operation of the electrode assembly 21 is improved, and the workability of the manufacturing operation of the electrode assembly 20 is thus improved.

また、参考例に係る電極体21Aでは、図5に示されるように、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51において、負極30Aにおける本体部31Aの一縁部34Aに沿う部分には、溶着部分70Aが形成されている。この溶着部分70Aが形成された領域は、充放電に寄与しない部分となっている。   In addition, in the electrode body 21A according to the reference example, as shown in FIG. 5, in the one edge 51 of the width direction D2 of the pair of separators 50, the portion along the one edge 34A of the main body 31A in the negative electrode 30A. , Weld portion 70A is formed. The region where the welded portion 70A is formed is a portion that does not contribute to charging and discharging.

一方、実施形態に係る電極体21では、図6に示されるように、負極30における本体部31の一縁部34が一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部34と重なっており、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51において、負極30における本体部31の一縁部34に重なる部分は、溶着部分70が形成されずに開放されている。これにより、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51側に負極30の長さが最大限に大きくなっており、電池容量の更なる向上が図られている。また、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51において、負極30における本体部31の一縁部34に重なる部分については、溶着部分70の形成を省略することができる。その結果、溶着設備の劣化を抑制することや、溶着作業における消費電力を低減することが可能となる。   On the other hand, in the electrode body 21 according to the embodiment, as shown in FIG. 6, one edge 34 of the main body 31 in the negative electrode 30 overlaps with one edge 34 of the width direction D2 in the pair of separators 50. In the one edge 51 of the width direction D2 in the separator 50, the portion overlapping the one edge 34 of the main body 31 in the negative electrode 30 is opened without forming the welded portion 70. As a result, the length of the negative electrode 30 is maximized at the side of one edge 51 of the pair of separators 50 in the width direction D2, and the battery capacity is further improved. In addition, in the one edge 51 of the width direction D2 of the pair of separators 50, the formation of the welded portion 70 can be omitted in a portion overlapping the one edge 34 of the main body 31 in the negative electrode 30. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the welding facility and to reduce the power consumption in the welding operation.

また、実施形態に係る電極体21では、図6に示されるように、負極30における本体部31の他縁部35は、正極40における本体部41の他縁部45よりも一対のセパレータ50における幅方向D2の他縁部52側に位置している。これにより、一対のセパレータ50における幅方向D2の他縁部52側に負極30の長さが大きくなっており、電池容量の更なる向上が図られている。この点は、参考例に係る電極体21Aにおいても同様である。   Further, in the electrode body 21 according to the embodiment, as shown in FIG. 6, the other edge 35 of the main body 31 in the negative electrode 30 is more in the pair of separators 50 than the other edge 45 of the main body 41 in the positive electrode 40. It is located in the other edge 52 side of width direction D2. As a result, the length of the negative electrode 30 is increased on the other edge 52 side in the width direction D2 of the pair of separators 50, and the battery capacity is further improved. This point is the same as in the electrode body 21A according to the reference example.

また、実施形態に係る電極体21では、図6に示されるように、負極30及び正極40の積層方向から見て、正極40の本体部41が負極30の本体部31の内側に位置している。より具体的には、正極40における本体部41の一縁部44が負極30における本体部31の一縁部34よりも内側に位置すると共に、正極40における本体部41の他縁部45が負極30における本体部31の他縁部35よりも内側に位置している。また、本体部41における一対のセパレータ50の長手方向D1の縁部46は、本体部31における一対のセパレータ50の長手方向D1の縁部36よりも内側に位置している。これにより、電解液中のリチウム(金属成分)が析出してしまうことが抑制されている。この点は、参考例に係る電極体21Aにおいても同様である。   Further, in the electrode body 21 according to the embodiment, as shown in FIG. 6, the main body portion 41 of the positive electrode 40 is positioned inside the main body portion 31 of the negative electrode 30 when viewed from the stacking direction of the negative electrode 30 and the positive electrode 40. There is. More specifically, one edge 44 of the main body 41 in the positive electrode 40 is positioned inside the one edge 34 of the main body 31 in the negative electrode 30, and the other edge 45 of the main body 41 in the positive electrode 40 is negative It is located inside the other edge 35 of the main body 31 at 30. Further, the edge 46 in the longitudinal direction D1 of the pair of separators 50 in the main body portion 41 is positioned inside the edge 36 in the longitudinal direction D1 of the pair of separators 50 in the main body portion 31. Thereby, precipitation of lithium (metal component) in the electrolytic solution is suppressed. This point is the same as in the electrode body 21A according to the reference example.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims. May be

例えば、上記実施形態では、溶着部分70は、折り返しライン80上で非連続となっていたが、折り返しライン80上で連続していてもよい。また、負極30における本体部31の一縁部34は、一対のセパレータ50における幅方向D2の一縁部51よりも内側に位置していてもよい。この場合、一対のセパレータ50における長手方向D1の一縁部51において、負極30における本体部31の一縁部34に重なる部分には、溶着部分70が形成されてもよい。   For example, in the above embodiment, the welded portion 70 is discontinuous on the folding line 80, but may be continuous on the folding line 80. Further, one edge 34 of the main body 31 in the negative electrode 30 may be located inside the one edge 51 of the width direction D2 of the pair of separators 50. In this case, a welded portion 70 may be formed at a portion overlapping with one edge 34 of the main body 31 in the negative electrode 30 at one edge 51 of the pair of separators 50 in the longitudinal direction D1.

また、正極40における本体部41の一縁部44に沿う部分は、溶着部分70が形成されずに開放されていてもよい。ただし、上記実施形態のように正極40における本体部41の一縁部44に沿う部分に溶着部分70が形成されている方が、例えば製造途中等における電極体21が積層方向に加圧され密着する前の状態において、正極40の位置ずれを抑制できる観点から好ましい。   Further, the portion along the one edge portion 44 of the main body portion 41 in the positive electrode 40 may be opened without the welded portion 70 being formed. However, if the welded portion 70 is formed along the one edge 44 of the main body 41 in the positive electrode 40 as in the above embodiment, the electrode body 21 is pressurized in the laminating direction, for example, in the middle of manufacturing It is preferable from the viewpoint of suppressing the displacement of the positive electrode 40 in the state before the step.

また、折り返しライン80は、電池容量の向上の観点から、負極30の本体部31における縁部46に近いことが好ましく、理想的には負極30の本体部31における縁部46に一致させることが好ましい。一対のセパレータ50を縁部46上において折り返すことが難しい場合には、縁部46に可能な限り近い位置において折り返すようにすればよい。   Further, from the viewpoint of improving the battery capacity, the folded line 80 is preferably close to the edge 46 of the main body 31 of the negative electrode 30, and ideally it should ideally be coincident with the edge 46 of the main body 31 of the negative electrode 30. preferable. If it is difficult to fold the pair of separators 50 on the edge 46, it may be folded at a position as close as possible to the edge 46.

1…蓄電装置、10…ケース、20…電極組立体、21…電極体、30…負極、31…本体部、34…一縁部、35…他縁部、40…正極、41…本体部、44…一縁部、45…他縁部、50…一対のセパレータ、51…一縁部、52…他縁部、70…溶着部分、80…折り返しライン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Storage device, 10 ... Case, 20 ... Electrode assembly, 21 ... Electrode body, 30 ... Negative electrode, 31 ... Main body part, 34 ... One edge, 35 ... Other edge part, 40 ... Positive electrode, 41 ... Main body part, 44: One edge, 45: other edge, 50: pair of separators, 51: one edge, 52: other edge, 70: welded portion, 80: folding line.

Claims (6)

負極及び正極が一対の帯状のセパレータの間に交互に配置されてなる電極体を備え、
前記一対のセパレータ同士は、隣り合う前記負極及び前記正極を区切るように前記負極及び前記正極の周囲に形成された溶着部分によって互いに結合され、
前記電極体は、前記負極と前記溶着部分との境界に沿う折り返しラインにおいて前記一対のセパレータが折り返されることによって、前記負極と前記正極とが交互に積層されたつづら折り形状をなしている、電極組立体。
An electrode assembly in which a negative electrode and a positive electrode are alternately disposed between a pair of strip-like separators;
The pair of separators are coupled to each other by a welded portion formed around the negative electrode and the positive electrode so as to separate the adjacent negative electrode and the positive electrode,
The electrode assembly has a zigzag shape in which the negative electrode and the positive electrode are alternately stacked by folding the pair of separators along a folding line along the boundary between the negative electrode and the welded portion. Three-dimensional.
前記溶着部分は、前記折り返しライン上で非連続となっている、請求項1記載の電極組立体。   The electrode assembly according to claim 1, wherein the welding portion is discontinuous on the folding line. 前記負極は、矩形状の本体部を有し、
前記負極における前記本体部の一縁部は、前記一対のセパレータにおける幅方向の一縁部と重なるように位置し、
前記一対のセパレータにおける幅方向の一縁部において、前記負極における前記本体部の一縁部に重なる部分は、前記溶着部分が形成されずに開放されている、請求項1又は2記載の電極組立体。
The negative electrode has a rectangular main body,
One edge of the main body in the negative electrode is positioned to overlap with one edge in the width direction of the pair of separators,
The electrode assembly according to claim 1 or 2, wherein at one edge in the width direction of the pair of separators, a portion overlapping the one edge of the main body in the negative electrode is opened without forming the welded portion. Three-dimensional.
前記正極は、矩形状の本体部を有し、
前記正極における前記本体部の一縁部は、前記一対のセパレータにおける幅方向の一縁部よりも内側に位置し、
前記一対のセパレータにおける幅方向の一縁部において、前記正極における前記本体部の一縁部に沿う部分には、前記溶着部分が形成されている、請求項3記載の電極組立体。
The positive electrode has a rectangular main body,
One edge of the main body in the positive electrode is positioned inward of one edge in the width direction of the pair of separators,
The electrode assembly according to claim 3, wherein the welded portion is formed at a portion along one edge of the main body in the positive electrode at one edge in the width direction of the pair of separators.
前記負極における前記本体部の他縁部は、前記正極における前記本体部の他縁部よりも前記一対のセパレータにおける幅方向の他縁部側に位置している、請求項3又は4記載の電極組立体。   The electrode according to claim 3 or 4, wherein the other edge of the main body in the negative electrode is positioned on the other edge side in the width direction of the pair of separators than the other edge of the main body in the positive electrode. Assembly. 請求項1〜5のいずれか1項記載の電極組立体がケースに収容されてなる蓄電装置。   The electrical storage apparatus by which the electrode assembly of any one of Claims 1-5 is accommodated in a case.
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