JP6775154B2 - 蓄電装置 - Google Patents

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Description

本開示は、蓄電装置に関する。
一対の電極が複数積層されてなる積層電極体を備えた蓄電装置が知られている。かかる蓄電装置の一例としては、正極、負極、及びセパレータを複数有し、正極及び負極がセパレータを介して交互に積層されたリチウムイオン電池が挙げられる。リチウムイオン電池において所謂積層型の電極構造を採用した場合、充放電に伴う電極の膨張収縮による応力が電極積層方向に均一に発生し易く、例えば巻回型の電極構造と比べて電極体の歪みを小さくでき、電池反応の均質化、電池の長寿命化等を実現し易い。
積層型の電極構造では、振動による電極のずれを防止するために、積層構造の保持手段を設ける必要がある。例えば、特許文献１には、積層電極体における積層方向の両端面にそれぞれ補助シートが配置され、各補助シートに積層電極体を跨ぐように、少なくとも２つのずれ防止用テープが貼着されたリチウムイオン電池が開示されている。
特開２００８−９１０９９号公報
しかし、特許文献１に開示された電池では、ずれ防止用テープが貼着された部分及びその近傍で充放電による電極の膨張が妨げられ大きな応力が発生し易いため、テープの貼着箇所を起点とした電池の劣化が進行し、電池寿命を低下させる場合がある。
本開示の一態様である蓄電装置は、一対の電極が複数積層された積層電極体と、積層電極体の電極積層方向の両端部に跨って設けられ、当該両端部にそれぞれ接着された一対の接着部と、当該各接着部をつなぐ中間部とを有する固定用テープとを備える。固定用テープの中間部は、積層電極体の側面に沿った基部と、積層電極体の側面から離れる方向に張り出した余裕部とを含み、当該余裕部において対向するテープ面同士が剥離可能に接着されていることを特徴とする。
本開示の一態様によれば、積層電極体における電極の積層ずれを防止でき、且つ充放電に伴う電極の体積変化に起因した応力の集中が発生し難い蓄電装置を提供することができる。即ち、本開示の一態様である蓄電装置によれば、積層電極体の構造を安定に維持でき、上記応力の集中による性能劣化を十分に抑制することができる。
図１は、実施形態の一例である蓄電装置の外観を示す斜視図である。 図２は、実施形態の一例である積層電極体の斜視図である。 図３は、図２中のＡＡ線断面図である。 図４は、固定用テープの外装体内における収容状態を示す図である。 図５は、固定用テープの他の一例を示す図である。 図６は、固定用テープのさらに他の一例を示す図である。 図７は、固定用テープのさらに他の一例を示す図である。
以下、実施形態の一例である蓄電装置について詳細に説明する。
実施形態の説明で参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において「略＊＊」との記載は、略同一を例に挙げて説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。また、「端部」の用語は対象物の端及びその近傍を意味するものとする。
以下では、実施形態の一例として２枚のラミネートフィルム１２，１３から構成される外装体１１を備えた電池１０（ラミネート型電池）を例示するが、本開示に係る蓄電装置は電池１０に限定されない。本開示に係る蓄電装置は、例えば２枚のラミネートフィルムの各々に積層電極体を収容する本体部が形成されたラミネート型電池であってもよく、外装体として角形、コイン形、ボタン形等の金属製ケースを備えた電池であってもよい。或いは、本開示に係る蓄電装置はキャパシタであってもよい。
また、実施形態では、接着層３２を有する固定用テープ３０等を例示するが、固定用テープは接着層３２を有さない構成とすることも可能であり、例えばテープ基材３１のみから構成されていてもよい。この場合、固定用テープは、積層電極体に対して、例えば熱溶着又は溶剤溶着される。固定用テープの余裕部のテープ面同士も溶着させることができる。例えば、熱溶着とはテープ基材３１を加熱し軟化溶融させて接着する方法であり、溶剤溶着とは有機溶剤等によりテープ基材３１を溶かして接着する方法である。
以下、図１〜図４を用いて、実施形態の一例である電池１０について詳説する。
図１は、電池１０の外観を示す斜視図である。図２は、外装体１１に収容されている積層電極体２０の斜視図である。以下では、説明の便宜上、樹脂製シート２４側を上、樹脂製シート２５側を下として説明する。
図１及び図２に示すように、電池１０は、一対の電極が複数積層された積層電極体２０を備える。積層電極体２０は、例えばリチウム含有複合酸化物を含む正極と、リチウムイオンを吸蔵放出する負極と、セパレータとをそれぞれ複数有し、正極及び負極がセパレータを介して積層された構造を有する。セパレータには、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。積層電極体２０は、所謂積層型の電極構造を有し、例えば正極の積層数は１０〜７０である。電池１０の好適な一例は、リチウムイオン電池であって、発電要素として積層電極体２０と、非水電解質とを含む。本実施形態では、２枚のラミネートフィルム１２，１３から構成される外装体１１に当該発電要素が収容されている。なお積層電極体は、１枚の長尺のセパレータをジグザクに折りたたみ、折りたたみの各間に正極と負極を交互に挿入して作製することもできる。
詳しくは後述するが、電池１０は、積層電極体２０の電極積層方向Ｘの両端部に位置する上面２０ａ及び下面２０ｂに跨って設けられた固定用テープ３０を備える。固定用テープ３０は、積層電極体２０の上面２０ａ、下面２０ｂにそれぞれ接着された一対の接着部３３，３４と、接着部３３，３４をつなぐ中間部３５とを有する。そして、中間部３５は、積層電極体２０の側面２０ｃに沿った基部３６と、積層電極体２０の側面２０ｃから離れる方向に張り出した余裕部３７とを含む。固定用テープ３０は、余裕部３７において対向するテープ面同士が剥離可能に接着されている。余裕部３７が形成された固定用テープ３０を用いることにより、充放電に伴う電極の体積変化に起因した電極体内の応力集中を十分に抑制しながら、電極の積層ずれを防止することが可能となる。
積層電極体２０は、電極積層方向Ｘの両端部にそれぞれ配置された一対の樹脂製シート２４，２５を有することが好適である（図２参照）。即ち、積層電極体２０は、複数の正極、複数の負極、及び複数のセパレータを含む電極群２１と、電極群２１を上下から挟む一対の樹脂製シート２４，２５とで構成されている。電極群２１の上下端部には、一般的に正極又は負極が配置される。本実施形態では、樹脂製シート２４，２５の電極群２１と反対側を向いたシート面がそれぞれ積層電極体２０の上面２０ａ、下面２０ｂとなる。
電極群２１を構成する各正極、各負極、及び各セパレータと、樹脂製シート２４，２５とは、例えばいずれも平面視略矩形形状を有し、それらが積層されてなる電極群２１、積層電極体２０は略直方体形状を有する。各正極には正極リード２２が、各負極には負極リード２３がそれぞれ設けられている。本実施形態では、略直方体形状を有する積層電極体２０（電極群２１）の長手方向一端に位置する１つの側面２０ｃから正極リード２２及び負極リード２３が延出している。側面２０ｃとは、電極積層方向Ｘ（積層電極体２０、電極群２１の厚み方向）に沿った積層電極体２０の壁面である。
複数の正極リード２２は、上記１つの側面２０ｃの幅方向一端側から延出し、電極積層方向Ｘに積み重なっている。複数の負極リード２３は、正極リード２２と同じ側面２０ｃの短辺方向他端側から延出し、電極積層方向Ｘに積み重なっている。正極リード２２の積層体及び負極リード２３の積層体は、例えば超音波溶接等により、対応する電極端子（正極端子１６、負極端子１７）にそれぞれ接続されている。
樹脂製シート２４，２５は、例えば電極群２１を保護する機能を有する。積層電極体２０は、樹脂製シート２４，２５を設けない構成としてもよいが、その場合、例えば固定用テープ３０が電極に貼着される。固定用テープ３０が電極に貼着されると、充放電に伴う積層電極体２０の体積変化によって固定用テープ３０が引っ張られたときに電極が破損することが考えられる。樹脂製シート２４，２５を設けることにより、かかる不具合の発生を防止することができる。
樹脂製シート２４，２５は、例えば電極群２１の上下面の全体をそれぞれ覆うことが可能な寸法を有し、好ましくは電極群２１の上下面の面積と略同一のシート面積を有する。電極群２１の上下面の面積は、一般的に略同一である。樹脂製シート２４，２５には、例えば耐電解液性があり、２０μｍ〜５０μｍ程度の厚みを有する樹脂フィルムを用いることができる。具体例としては、エチレン単位又はプロピレン単位を主要構成単位とするオレフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂などから構成されるフィルムが挙げられる。また、樹脂製シート２４，２５は、セパレータと同じ部材を用いることができる。また、上述のような１枚の長尺のセパレータをジグザグ状に折りたたむことで作製する積層電極体では、樹脂製シート２４，２５として、長尺セパレータの両終端部分を利用することができる。
正極は、例えば正極集電体と、当該集電体上に形成された正極合剤層とで構成される。正極集電体には、アルミニウムなどの正極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極リード２２は、例えば正極集電体の一部を突出させて形成されており、集電体と一体化している。正極合剤層は、正極活物質の他に、導電剤及び結着剤を含み、集電体の両面に形成されていることが好適である。正極は、例えば正極集電体上に正極活物質、結着剤等を含む正極合剤スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧延して正極合剤層を集電体の両面に形成することにより作製できる。
正極活物質には、例えばリチウム含有複合酸化物が用いられる。リチウム含有複合酸化物は、特に限定されないが、一般式Ｌｉ1+xＭaＯ2+b（式中、ｘ＋ａ＝１、−０．２＜ｘ≦０．２、−０．１≦ｂ≦０．１、Ｍは少なくともＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、及びＡｌのいずれかを含む）で表される複合酸化物であることが好ましい。好適な複合酸化物の一例としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎを含むリチウム含有複合酸化物、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌを含むリチウム含有複合酸化物が挙げられる。
負極は、例えば負極集電体と、当該集電体上に形成された負極合剤層とで構成される。負極集電体には、銅などの負極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。負極リード２３は、例えば負極集電体の一部を突出させて形成されており、集電体と一体化している。負極合剤層は、負極活物質の他に、結着剤を含むことが好適である。負極は、例えば負極集電体上に負極活物質、結着剤等を含む負極合剤スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧延して負極合剤層を集電体の両面に形成することにより作製できる。
負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な材料であればよく、一般的には黒鉛が用いられる。負極活物質には、ケイ素、ケイ素化合物、又はこれらの混合物を用いてもよく、ケイ素化合物等と黒鉛等の炭素材料を併用してもよい。ケイ素化合物等は、黒鉛等の炭素材料と比べてより多くのリチウムイオンを吸蔵できることから、負極活物質にこれらを適用することで電池の高エネルギー密度化を図ることができる。ケイ素化合物の好適な一例は、ＳｉＯx（０．５≦ｘ≦１．５）で表されるケイ素酸化物である。また、ＳｉＯxは粒子表面が非晶質炭素等の導電被膜で覆われていることが好ましい。なお、ケイ素化合物等を用いた場合、充放電に伴う負極の体積変化が大きくなるため、固定用テープ３０を採用したことによる上述の作用効果がより顕著に現れる。
非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水電解質は、液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。非水溶媒には、例えばエステル類、エーテル類、ニトリル類、アミド類、及びこれらの２種以上の混合溶媒等を用いることができる。非水溶媒は、これら溶媒の水素の少なくとも一部をフッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含んでいてもよい。電解質塩は、リチウム塩であることが好ましい。
電池１０は、上述の通り２枚のラミネートフィルム１２，１３から構成される外装体１１を備える。外装体１１は、例えば平面視略矩形形状を有する。電池１０は、積層電極体２０を収容する外装体１１が可撓性を有するため、金属製ケースを備えた蓄電装置に比べて積層電極体２０が膨張し易く、固定用テープ３０を採用したことによる上述の作用効果が現れ易い。ラミネートフィルム１２，１３には、金属層の両面に樹脂層が形成されたフィルムを用いることが好ましい。金属層は、例えばアルミニウムの薄膜層であり、水分等の透過を防ぐ機能を有する。
外装体１１は、扁平形状の本体部１４と、ラミネートフィルム１２，１３の端縁同士を接合して形成されたシール部１５とを有する。電池１０の発電要素（積層電極体２０及び非水電解質）は、本体部１４内に収容されている。図１に示す例では、ラミネートフィルム１２に扁平な略直方体形状の本体部１４が形成されている。本体部１４は、例えば対向配置されるラミネートフィルム１３と反対側に凸となるようにラミネートフィルム１２を絞り加工して形成される。シール部１５は、例えばラミネートフィルム１２，１３の周縁部同士をヒートシールして本体部１４の周囲に形成される。
本実施形態では、外装体１１の長手方向一端から一対の電極端子（正極端子１６、負極端子１７）が引き出されている。各電極端子は、シール部１５でラミネートフィルム１２，１３に接合され、シール部１５を通って各フィルムの間から外装体１１の外部に引き出される。外装体１１内において、正極端子１６には複数の正極リード２２が、負極端子１７には複数の負極リード２３がそれぞれ接続されている。なお、一対の電極端子は互いに反対方向に引き出されていてもよい。
以下、図２〜図４を適宜参照しながら、固定用テープ３０について詳説する。
図３は、図２中のＡＡ線断面図である。図４は、固定用テープ３０の外装体１１内における収容状態を示す図である。
図２及び図３に示すように、固定用テープ３０は、積層電極体２０の上面２０ａと下面２０ｂとに跨って設けられている。固定用テープ３０は、例えば上面２０ａの端部にテープの一端部（接着部３３）が貼着され、テープの中間部（中間部３５）が側面２０ｃに沿って電極積層方向Ｘに延び、テープの他端部（接着部３４）が下面２０ｂの端部に貼着されている。固定用テープ３０は、積層電極体２０（電極群２１）を電極積層方向Ｘに拘束し、電極群２１を構成する各電極の積層ずれを防止する機能を有する。
固定用テープ３０は、積層電極体２０に対して、少なくとも上面２０ａ及び下面２０ｂに貼着されていればよく、側面２０ｃに貼着されていなくてもよい。本実施形態では、樹脂製シート２４のシート面が積層電極体２０の上面２０ａとなり、樹脂製シート２５のシート面が下面２０ｂとなるため、固定用テープ３０は樹脂製シート２４，２５に跨って設けられているといえる。固定用テープ３０は、後述するように複数設けられていることが好ましい。
固定用テープ３０は、積層電極体２０の上面２０ａに貼着された接着部３３と、下面２０ｂに貼着された接着部３４と、接着部３３と接着部３４とをつなぐ中間部３５とを有する。接着部３３、中間部３５、及び接着部３４が並ぶ方向に沿った中間部３５の長さ（以下、「長さ（Ｌ35）」とする）は、積層電極体２０の電極積層方向Ｘに沿った長さ（以下、「厚み（Ｔ20）」とする）よりも長い。そして、中間部３５には積層電極体２０の厚み（Ｔ20）が増加していない状態、即ち充放電前においては余剰な部分である余裕部３７が形成されている。なお、中間部３５の長さ（Ｌ35）とは余裕部３７を完全に延ばしたときの長さを意味している。
換言すると、固定用テープ３０は、中間部３５の長さ（Ｌ35）が積層電極体２０の厚み（Ｔ20）よりも長くなって余裕部３７が形成されるように、当該テープの長手方向両端部（接着部３３，３４）が上面２０ａ及び下面２０ｂにそれぞれ貼着されている。なお、中間部３５に余裕部３７となる部分を形成した後、固定用テープ３０を積層電極体２０に貼着してもよい。中間部３５の詳細については後述する。
固定用テープ３０は、テープ基材３１と、テープ基材３１上に形成された接着層３２とを有することが好適である。固定用テープ３０（テープ基材３１）は、例えば接着部３３、中間部３５、及び接着部３４が並ぶ方向に長く、当該方向に沿って幅が略一定の帯状体であって、長手方向が電極積層方向Ｘに沿った状態で積層電極体２０に貼着されている。接着層３２は、テープ基材３１上の一部に形成されてもよいが（例えば、後述の図５参照）、本実施形態では、テープ基材３１の一方の面の全域に接着層３２が形成されている。以下では、接着層３２が形成されたテープ面、テープ基材３１の当該一方の面を「裏面」という場合がある。
テープ基材３１としては、特に限定されないが、耐電解液性が良好な樹脂フィルムを用いることが好ましい。好適なテープ基材３１としては、エチレン単位又はプロピレン単位を主要構成単位とするオレフィン系樹脂、イミド系樹脂等から構成されるフィルムが例示できる。テープ基材３１の厚みは、例えば１０μｍ〜１５０μｍである。
接着層３２は、例えばテープ基材３１上に接着剤を塗布して形成される。接着層３２を構成する接着剤としては、耐電解液性が良好な接着剤であれば特に限定されず、常温（２５℃）で粘着性を有する感圧接着剤、加熱により粘着性を発現する感熱接着剤等を用いることができる。生産性等の観点から、好ましくは感圧接着剤が用いられる。接着層３２の厚みは、例えば１０μｍ〜１００μｍである。
固定用テープ３０は、少なくとも２つ以上設けられることが好適である。各固定用テープ３０は、好ましくは他の固定用テープ３０と対向配置される。固定用テープ３０は、例えば略直方体形状を有する積層電極体２０の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、且つ幅方向両端部にそれぞれ設けられている。図２に示す例では、積層電極体２０の長手方向各端部に１つずつ、幅方向各端部に２つずつ、合計６つの固定用テープ３０が設けられている（図２では、前者を３０ａ、後者を３０ｂとしている）。各固定用テープ３０は、積層電極体２０の長手方向及び幅方向に並んで対向配置されており、対向する固定用テープ３０の組が複数（図２に示す例では３つ）設けられている。
２つの固定用テープ３０ａは、積層電極体２０の長手方向各端部において、例えば積層電極体２０の幅方向中央部にそれぞれ貼着されている。一対の電極端子が延出する積層電極体２０の側面２０ｃに沿って貼着された固定用テープ３０ａは、正極リード２２と負極リード２３との間に位置している。積層電極体２０の幅方向各端部において、それぞれ２つの固定用テープ３０ｂは、互いに間隔をあけて貼着されている。当該２つの固定用テープ３０ｂのうち一方は、例えば積層電極体２０の長手方向中央と長手方向一端とのちょうど中間あたりに貼着されている。同様に、固定用テープ３０ｂの他方は、例えば積層電極体２０の長手方向中央と長手方向他端とのちょうど中間あたりに貼着されている。
なお、固定用テープ３０の数、配置、各テープの形状、寸法等は、上述したものに限定されない。図２に示す例では、全ての固定用テープ３０が互いに同じ形状、寸法を有しているが、各テープは互いに形状、寸法が異なっていてもよい。固定用テープ３０は、例えば接着部３３、中間部３５、及び接着部３４が並ぶ方向が幅方向となり、当該方向に直交する方向が長手方向となる形状であってもよく、当該テープを積層電極体２０の幅方向両端部のみに貼着してもよい。
中間部３５は、上述の通り積層電極体２０の側面２０ｃに沿った基部３６と、側面２０ｃから離れる方向（積層電極体２０の外側）に張り出した余裕部３７とを含み、余裕部３７において対向するテープの裏面同士が剥離可能に接着されている。図２及び図３では、基部３６が撓みなく側面２０ｃに密接しており、余裕部３７が側面２０ｃに対して略垂直に立設している。余裕部３７の付け根は側面２０ｃと略接している。
余裕部３７は、中間部３５において積層電極体２０の厚み（Ｔ20）よりも長い部分、即ち充放電前において余剰な部分が、接着層３２が形成された固定用テープ３０の裏面同士を接触させた状態で重ね合わされた部分である。即ち、余裕部３７は、固定用テープ３０の裏面同士が接触して２重になった部分であって、余裕部３７において対向するテープの裏面同士は接着層３２を介して互いに接着されている。余裕部３７は、積層電極体２０の厚み（Ｔ20）よりも長い部分の全てを重ね合わせて形成されていることが好適である。これにより、中間部３５には撓みがなく側面２０ｃに密接した基部３６が形成される。側面２０ｃ上に立設した余裕部３７にも、例えば撓み、シワ等がなく、余裕部３７の全長に亘って対向するテープの裏面同士が密着している。
余裕部３７は、例えば接着部３３，３４から略等距離に形成されている。即ち、余裕部３７は中間部３５の上下方向略中央に形成され、余裕部３７の上下には上下方向長さが互いに略同一の基部３６がそれぞれ形成されている。余裕部３７が接着部３３，３４から略等距離に形成されている場合、例えば余裕部３７の接着面に後述の引っ張り力が作用し易くなり、当該接着面の剥離性が向上する。
固定用テープ３０は、かかる基部３６と余裕部３７を有することにより、電池１０の充放電に伴い積層電極体２０の厚み（Ｔ20）が増加したときにテープ貼着箇所での応力集中を緩和しながら電極の積層ずれを防止する。勿論、固定用テープ３０は充放電前においても電極の積層ずれを防止している。
図３の紙面右側に、積層電極体２０の厚み（Ｔ20）が増加したときの状態を示している。積層電極体２０の厚み（Ｔ20）が増加すると、中間部３５には上下方向への引っ張り力が作用する。これにより、余裕部３７においてテープの裏面同士が接触して形成された接着面が剥離し、余裕部３７からテープが繰り出される。即ち、余裕部３７の張り出し長さＬ1が短くなり、基部３６の上下方向長さは長くなる。余裕部３７からは積層電極体２０の厚み（Ｔ20）の増加に応じて必要な長さ分が繰り出されるため、基部３６には撓みが発生することなく基部３６が積層電極体２０の側面２０ｃに密接した状態が維持される。つまり、積層電極体２０の厚み（Ｔ20）の増加に応じて側面２０ｃに沿った基部３６の長さを延ばすことで、電極の積層ずれを防止する拘束力を維持しながら、テープ貼着箇所での応力集中を緩和することが可能となる。
余裕部３７の接着面は、樹脂製シート２４，２５に対する接着部３３，３４の接着面と比べて、積層電極体２０の厚み（Ｔ20）の増加によって剥離し易い。厚み（Ｔ20）が増加すると、上述の通り中間部３５には上下方向への引っ張り力が作用し、しかも当該引っ張り力は余裕部３７の付け根側（側面２０ｃ側）から先端側に向かって伝わり易い。ゆえに、厚み（Ｔ20）の増加により余裕部３７の接着面は比較的容易に剥離される。一方、接着部３３，３４の接着面には、中間部３５が厚み（Ｔ20）の増加に伴って延びるため大きな力が作用しない。また、接着部３３，３４に作用する力の多くは上面２０ａ、下面２０ｂに沿った力であるため、厚み（Ｔ20）が増加しても当該接着面は剥離され難い。換言すると、余裕部３７は厚み（Ｔ20）の増加による固定用テープ３０自体の剥離を抑制する役割も果たす。
上述の通り、余裕部３７の接着面は積層電極体２０の厚み（Ｔ20）が増加することによって剥離するが、固定用テープ３０は当該接着面の剥離を更に容易にするための構成を備えていてもよい。例えば、接着部３３，３４と余裕部３７とで、接着層３２の形成面積、厚み、接着層３２を構成する接着剤の種類等を変更して、余裕部３７における接着力を弱くしてもよい。各接着面における単位面積当たりの接着力を、例えば接着部３３，３４の接着面＞余裕部３７の接着面とする。具体例としては、接着部３３，３４において接着層３２を裏面全域に形成し、余裕部３７において接着層３２をストライプ状（縞状）、格子状、ドット状など部分的に形成してもよい。
本実施形態では、余裕部３７におけるテープ面同士の接着面積（Ａ1）が、積層電極体２０の上面２０ａ、下面２０ｂに対する接着部３３，３４のそれぞれの接着面積（Ａ2）よりも小さい。接着面積（Ａ1）＜接着面積（Ａ2）とすることで、積層電極体２０の厚み（Ｔ20）が増加したときに余裕部３７が更に優先的に剥離し易くなる。なお、固定用テープ３０は、裏面全域に接着層３２が形成されると共に、全長に亘って一定の幅を有するため、余裕部３７の張り出し長さＬ1が接着部３３，３４の長さＬ2（余裕部３７が延びる方向と平行な方向に沿った長さ）よりも短くされている。
図４に示すように、外装体１１内において余裕部３７は、例えば基部３６と略接した状態で上下方向に沿って延びている。図２及び図３では、余裕部３７が積層電極体２０の側面２０ｃに対して略垂直に立設した状態を図示しているが、外装体１１と側面２０ｃとの距離が小さな部分では余裕部３７が外装体１１に押されて上方向又は下方向に曲げられる。図４に示す例では、付け根から余裕部３７の全体が上方に曲がっているが、例えば余裕部３７の先端部だけが曲がった状態となっていてもよい。余裕部３７が曲がっている状態でも、電極の積層ずれを防止する拘束力を維持しながら、テープ貼着箇所での応力集中を緩和するという上述の作用効果が得られる。
以下、図５〜図７を適宜参照しながら、固定用テープの他の一例である固定用テープ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃについて、上述の固定用テープ３０との相違点を主に説明する。
図５に示す固定用テープ３０Ａは、テープ基材３１の裏面上において積層電極体２０の側面２０ｃに沿った基部３６Ａを除く部分に形成された接着層３２Ａを有している。即ち、接着層３２Ａが接着部３３，３４と余裕部３７のみに形成され、基部３６Ａには形成されておらず、基部３６Ａが積層電極体２０の側面２０ｃに貼り付かない点で、固定用テープ３０と異なる。固定用テープ３０Ａを用いることにより、例えば積層電極体２０に対するテープの貼着操作が容易になる、また積層電極体２０の厚みが増加したときに余裕部３７の接着面に加わる力が大きくなり当該接着面が剥離し易くなるといった利点がある。
図６に示す固定用テープ３０Ｂは、接着部３４側に偏って形成された余裕部３７Ｂを有する点で、固定用テープ３０と異なる。固定用テープ３０Ｂでは、積層電極体２０の側面２０ｃの上端から下端近傍まで、側面２０ｃに密接した基部３６Ｂが連続して形成されている。固定用テープ３０では、余裕部３７の上下に基部３６が形成されているが、固定用テープ３０Ｂでは、余裕部３７Ｂの上のみに基部３６Ｂが形成されている。
図７に示す固定用テープ３０Ｃは、２つの余裕部３７Ｃを有する点で、固定用テープ３０と異なる。なお、余裕部３７Ｃは３つ以上形成されていてもよい。余裕部３７Ｃを２つ形成する場合、例えば余裕部が１つである場合と比べて、各余裕部３７Ｃの張り出し長さを短くすることができる。固定用テープ３０Ｃでは、一方の余裕部３７Ｃが中間部３５Ｃの上下方向中央及び接着部３３から略等距離に形成されており、他方の余裕部３７Ｃが中間部３５Ｃの上下方向中央及び接着部３４から略等距離に形成されている。中間部３５Ｃには、２つの余裕部３７Ｃによって互いに分離された３つの基部３６Ｃが形成されている。
本発明は、蓄電装置に利用できる。
１０ 電池
１１ 外装体
１２，１３ ラミネートフィルム
１４ 本体部
１５ シール部
１６ 正極端子
１７ 負極端子
２０ 積層電極体、２０ａ 上面、２０ｂ 下面、２０ｃ 側面
２１ 電極群
２２ 正極リード
２３ 負極リード
２４，２５ 樹脂製シート
３０ 固定用テープ
３１ テープ基材
３２ 接着層
３３，３４ 接着部
３５ 中間部
３６ 基部
３７ 余裕部
Ｘ 電極積層方向

Claims (8)

  1. 一対の電極が積層された積層電極体と、
    前記積層電極体の電極積層方向の両端部に跨って設けられ、当該両端部にそれぞれ接着された一対の接着部と、当該各接着部をつなぐ中間部とを有する固定用テープと、
    を備え、
    前記固定用テープの前記中間部は、前記積層電極体の側面に沿った基部と、前記積層電極体の側面から離れる方向に張り出した余裕部とを含み、当該余裕部において対向するテープ面同士が剥離可能に接着され、前記余裕部の接着面は前記接着部の接着面より剥離し易い、蓄電装置。
  2. 前記積層電極体は、前記電極積層方向の両端部にそれぞれ配置された一対の樹脂製シートを有し、
    前記固定用テープは、前記各樹脂製シートに跨って複数設けられている、請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 前記余裕部におけるテープ面同士の接着面積は、前記積層電極体に対する前記各接着部のそれぞれの接着面積よりも小さい、請求項１又は２に記載の蓄電装置。
  4. 前記固定用テープは、テープ基材と、前記テープ基材上において前記積層電極体の側面に沿った前記基部を除く部分に形成された接着層とを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  5. 前記余裕部は、前記各接着部から略等距離に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  6. 前記積層電極体を収容する外装体を備え、
    前記外装体は、金属層を有する樹脂製シートで構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  7. 前記積層電極体は、リチウム含有複合酸化物を含む正極と、リチウムイオンを吸蔵放出する負極と、セパレータとをそれぞれ複数有し、前記正極及び前記負極が前記セパレータを介して積層されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  8. 前記負極は、ケイ素、ケイ素化合物、又はこれらの混合物を含む、請求項７に記載の蓄電装置。
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