JP6885047B2 - Power storage element and manufacturing method of power storage element - Google Patents
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Description
本発明は、負極板、正極板と負極板とを有する電極体を備える蓄電素子、負極板の製造方法、及び、蓄電素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a negative electrode plate, a power storage element including an electrode body having a positive electrode plate and a negative electrode plate, a method for manufacturing a negative electrode plate, and a method for manufacturing a power storage element.
世界的な環境問題への取り組みとして、ガソリン自動車から電気自動車への転換が重要になってきている。このため、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を動力源に用いた電気自動車の開発が進められている。 The conversion from gasoline-powered vehicles to electric vehicles is becoming important as a global approach to environmental issues. For this reason, the development of electric vehicles using a power storage element such as a lithium ion secondary battery as a power source is underway.
従来、蓄電素子の電極として、例えば、基材層の連続体に対して活物質層を形成した後に、これを所定の長さに裁断(スリット)することによって製造された電極を用いる構成が広く知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an electrode of a power storage element, for example, an electrode manufactured by forming an active material layer on a continuum of base material layers and then cutting (slitting) the active material layer to a predetermined length is widely used. It is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このように基材層と活物質層とを共に裁断した電極を用いた場合、電極の裁断端部(スリット端部)の一部が脱落して不純物として混入する(コンタミネーション、以下「コンタミ」と記載する)ことによる種々の不具合が生じる場合がある。このような不具合としては、例えば、容量低下及び抵抗上昇等の性能低下、また、内部短絡等が挙げられる。 However, when an electrode obtained by cutting both the base material layer and the active material layer in this way is used, a part of the cut end portion (slit end portion) of the electrode falls off and is mixed as an impurity (contamination, hereinafter referred to as "contamination". Various problems may occur due to (described as "contamination"). Examples of such a defect include a decrease in performance such as a decrease in capacity and an increase in resistance, an internal short circuit, and the like.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、コンタミの発生を抑制できる負極板、蓄電素子、負極板の製造方法、及び、蓄電素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a negative electrode plate, a power storage element, a method for manufacturing a negative electrode plate, and a method for manufacturing a power storage element capable of suppressing the occurrence of contamination. ..
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る負極板は、蓄電素子の電極体に備えられる負極板であって、基材層と、前記基材層上に一部または全部が露出した状態で形成された活物質層とを有し、前記負極板の周縁部は、前記蓄電素子の集電体に接続される第1の辺に配置され、前記活物質層が形成されていない非形成部と、前記第1の辺と異なる第2の辺に配置され、前記活物質層が露出していない非露出部とを有する。 In order to achieve the above object, the negative electrode plate according to one aspect of the present invention is a negative electrode plate provided on the electrode body of the power storage element, and a part or all of the base material layer and the base material layer are exposed. The peripheral portion of the negative electrode plate is arranged on the first side connected to the current collector of the power storage element, and the active material layer is not formed. It has a non-forming portion and a non-exposed portion that is arranged on a second side different from the first side and the active material layer is not exposed.
ここで、正極板及び負極板が積層された電極体では、電極体が蓄電素子の容器の内壁によって圧迫されることにより、正極板及び負極板の互いに対向する部分同士が圧迫される。よって、対向する部分では、圧迫によって基材層の切り粉(切削粉)や活物質層の浮き上がりを抑制できるので、コンタミの要因を抑制できる。一般的に負極板の裁断端部の一部が脱落した場合には内部短絡等の不具合が生じやすい。したがって、蓄電素子におけるコンタミの発生を抑制するためには、特に負極板に起因するコンタミの発生を抑制することが効果的である。 Here, in the electrode body in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are laminated, the electrode body is pressed by the inner wall of the container of the power storage element, so that the portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate facing each other are pressed against each other. Therefore, in the facing portion, the chips (cutting powder) of the base material layer and the floating of the active material layer can be suppressed by the compression, so that the cause of contamination can be suppressed. Generally, when a part of the cut end portion of the negative electrode plate falls off, a problem such as an internal short circuit is likely to occur. Therefore, in order to suppress the occurrence of contamination in the power storage element, it is particularly effective to suppress the occurrence of contamination caused by the negative electrode plate.
そこで、本態様に係る負極板によれば、活物質層が露出していない非露出部を周縁部に有しているため、負極板の周縁部における活物質の脱落を抑制でき、コンタミの発生を抑制することができる。 Therefore, according to the negative electrode plate according to the present embodiment, since the peripheral portion has an unexposed portion in which the active material layer is not exposed, it is possible to suppress the falling off of the active material in the peripheral portion of the negative electrode plate, and the occurrence of contamination occurs. Can be suppressed.
また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、上記の負極板と正極板とを有する電極体を備える。 Further, the power storage element according to one aspect of the present invention includes an electrode body having the above-mentioned negative electrode plate and positive electrode plate.
この構成によれば、活物質層が露出していない非露出部を負極板の周縁部に配置することにより、負極板の裁断端部の一部の脱落を抑制できるので、コンタミの発生を抑制できる。 According to this configuration, by arranging the unexposed portion where the active material layer is not exposed on the peripheral edge portion of the negative electrode plate, it is possible to suppress a part of the cut end portion of the negative electrode plate from falling off, so that the occurrence of contamination is suppressed. it can.
また、前記非露出部は、前記基材層に取り付けられた被覆材により当該基材層が覆われ
た部分、及び、前記活物質層が形成されていない部分の少なくとも一方により構成されていることにしてもよい。
Further, the non-exposed portion is composed of at least one of a portion in which the base material layer is covered with a coating material attached to the base material layer and a portion in which the active material layer is not formed. It may be.
ここで、基材層に取り付けられていない被覆材により当該基材層が覆われている場合には、被覆材と共に基材層の端部が脱落する虞がある。つまり、被覆材と共に基材層が脱落することによりコンタミが発生する虞がある。このため、被覆材を基材層に取り付けることで当該被覆材の脱落を抑制して基材層の脱落をより確実に抑制することで、コンタミの発生をより確実に抑制できる。 Here, when the base material layer is covered with a coating material that is not attached to the base material layer, there is a possibility that the end portion of the base material layer may fall off together with the coating material. That is, there is a possibility that contamination may occur due to the base material layer falling off together with the covering material. Therefore, by attaching the covering material to the base material layer, it is possible to suppress the falling off of the covering material and more reliably suppress the falling off of the base material layer, so that the occurrence of contamination can be suppressed more reliably.
また、負極板の周縁部に活物質層が配置されていない部分を配置することにより、活物質層が形成されていない部分を裁断して負極板を製造することができる。よって、コンタミの発生を抑制できる。 Further, by arranging a portion where the active material layer is not arranged on the peripheral edge portion of the negative electrode plate, the portion where the active material layer is not formed can be cut to manufacture the negative electrode plate. Therefore, the occurrence of contamination can be suppressed.
また、前記非露出部は、前記負極板の短辺に配置されていることにしてもよい。 Further, the non-exposed portion may be arranged on the short side of the negative electrode plate.
このように非露出部が負極板の短辺に配置されていることにより、長手方向に沿って一様に活物質層が形成された負極板の連続体(以下、「負極母材」と記載する)を裁断することにより負極板を製造する場合であっても、コンタミの発生を抑制できる。 Since the non-exposed portion is arranged on the short side of the negative electrode plate in this way, a continuum of the negative electrode plates in which the active material layer is uniformly formed along the longitudinal direction (hereinafter, referred to as “negative electrode base material”). Even when the negative electrode plate is manufactured by cutting the negative electrode plate, the occurrence of contamination can be suppressed.
また、前記非露出部は、前記基材層に取り付けられた被覆材により前記基材層が覆われた部分により構成され、前記負極板の両短辺に配置されていることにしてもよい。 Further, the non-exposed portion may be composed of a portion covered with the base material layer by a coating material attached to the base material layer, and may be arranged on both short sides of the negative electrode plate.
ここで、負極母材の長手方向において活物質層を間欠的に形成する、いわゆる間欠塗工は、製造上難しい場合がある。このため、負極板の短辺には、活物質層が形成されていない部分を設けにくい。そこで、負極板の両短辺に配置される非露出部を被覆材により基材層が覆われた構成とすることにより、両短辺のいずれにおいてもコンタミの要因を抑制できる。 Here, so-called intermittent coating, in which the active material layer is intermittently formed in the longitudinal direction of the negative electrode base material, may be difficult in manufacturing. Therefore, it is difficult to provide a portion on the short side of the negative electrode plate where the active material layer is not formed. Therefore, by forming the non-exposed portions arranged on both short sides of the negative electrode plate with the base material layer covered with a coating material, it is possible to suppress the cause of contamination on both short sides.
また、前記非露出部は、前記負極板の長辺に配置されていることにしてもよい。 Further, the non-exposed portion may be arranged on the long side of the negative electrode plate.
ここで、負極板の短辺と長辺とで、単位長さ当たりに発生する基材層の切り粉及び活物質層の脱落の量が同等の場合には、長辺における当該切り粉及び当該脱落が、コンタミの要因となりやすい。このため、負極板の長辺に非露出部を配置することで、コンタミの要因が生じやすい箇所において、当該コンタミの要因を抑制できる。 Here, when the amount of chips in the base material layer and the amount of shedding of the active material layer generated per unit length are the same on the short side and the long side of the negative electrode plate, the chips on the long side and the said Dropout is likely to cause contamination. Therefore, by arranging the non-exposed portion on the long side of the negative electrode plate, the cause of contamination can be suppressed in the place where the factor of contamination is likely to occur.
また、前記非露出部は、前記活物質層が形成されていない部分により構成され、前記非形成部は、前記負極板の両長辺のうちの一方の長辺に配置され、前記非露出部は、前記両長辺のうちの他方の長辺に配置されていることにしてもよい。 Further, the non-exposed portion is composed of a portion in which the active material layer is not formed, and the non-formed portion is arranged on one of both long sides of the negative electrode plate, and the non-exposed portion is provided. May be arranged on the other long side of the two long sides.
ここで、負極板の長辺に配置された非露出部が、例えば、被覆材により活物質層が覆われた部分により構成されている場合、負極板の両長辺の厚みが互いに異なり得る。このため、正極板及び負極板が巻回されることで形成された、いわゆる巻回型の電極体では、巻回時に負極板が蛇行することにより、巻回の精度が低下して歩留まりが悪化する虞がある。また、巻回型の電極体に限らず、負極板の両長辺の厚みが互いに異なることにより電極体の寸法管理が困難になるため、蓄電素子の容器内への電極体の収容が困難になる。そこで、負極板の長辺に配置された非露出部を活物質層が配置されていない部分により構成することで、電極体の寸法管理を容易にし、歩留まりを維持しつつ、コンタミの発生を抑制できる。 Here, when the non-exposed portion arranged on the long side of the negative electrode plate is composed of, for example, a portion covered with the active material layer by a covering material, the thicknesses of both long sides of the negative electrode plate may be different from each other. For this reason, in the so-called winding type electrode body formed by winding the positive electrode plate and the negative electrode plate, the negative electrode plate meanders at the time of winding, so that the winding accuracy is lowered and the yield is deteriorated. There is a risk of Further, not only the winding type electrode body, but also the thickness of both long sides of the negative electrode plate is different from each other, which makes it difficult to control the dimensions of the electrode body, which makes it difficult to accommodate the electrode body in the container of the power storage element. Become. Therefore, by forming the non-exposed portion arranged on the long side of the negative electrode plate with the portion where the active material layer is not arranged, the dimensional control of the electrode body is facilitated, the yield is maintained, and the occurrence of contamination is suppressed. it can.
また、前記負極板は、短辺の長さが前記正極板の短辺の長さよりも大きいことにしてもよい。 Further, the length of the short side of the negative electrode plate may be larger than the length of the short side of the positive electrode plate.
ここで、正極板及び負極板が積層された電極体では、電極体が蓄電素子の容器の内壁によって圧迫されることにより、正極板及び負極板の互いに対向する部分同士が圧迫される。よって、対向する部分では、圧迫によって基材層の切り粉や活物質層の浮き上がりを抑制できる。ただし、負極板は短辺の長さが正極板よりも大きいため、負極板の短手方向両端部は正極板に対向せずに圧迫されにくい。よって、負極板の短手方向両端部で基材層の切り粉や活物質層の浮き上がりが生じやすくなり、コンタミが発生する虞がある。このため、負極板の長辺に非露出部を配置することにより、コンタミの要因が生じやすい箇所において、当該コンタミの要因を抑制できる。 Here, in the electrode body in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are laminated, the electrode body is pressed by the inner wall of the container of the power storage element, so that the portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate facing each other are pressed against each other. Therefore, in the facing portion, the chips of the base material layer and the floating of the active material layer can be suppressed by the compression. However, since the length of the short side of the negative electrode plate is larger than that of the positive electrode plate, both ends of the negative electrode plate in the lateral direction do not face the positive electrode plate and are not easily pressed. Therefore, chips of the base material layer and the active material layer are likely to be lifted at both ends in the lateral direction of the negative electrode plate, which may cause contamination. Therefore, by arranging the non-exposed portion on the long side of the negative electrode plate, the cause of contamination can be suppressed in the place where the factor of contamination is likely to occur.
また、前記負極板は、両短辺及び両長辺を合わせた周長が前記正極板よりも大きいことにしてもよい。 Further, the negative electrode plate may have a circumference larger than that of the positive electrode plate by combining both short sides and both long sides.
ここで、正極板及び負極板の各々の短辺及び長辺において、単位長さ当たりに発生する基材層の切り粉及び活物質層の脱落の量が同等の場合には、両短辺及び両長辺を合わせた周長が大きい電極によって、コンタミが発生しやすい。このため、正極板よりも周長が大きい負極板の周縁部に非露出部を配置することで、コンタミの要因が生じやすい電極において、当該コンタミの要因を抑制できる。 Here, on the short and long sides of the positive electrode plate and the negative electrode plate, when the amount of chips of the base material layer and the amount of shedding of the active material layer generated per unit length are the same, both short sides and the long side Contamination is likely to occur due to electrodes with a large circumference that combines both long sides. Therefore, by arranging the non-exposed portion on the peripheral edge of the negative electrode plate having a larger peripheral length than the positive electrode plate, it is possible to suppress the cause of contamination in the electrode where the cause of contamination is likely to occur.
また、前記基材層は、前記正極板の電位によって溶解する金属を含むことにしてもよい。 Further, the base material layer may contain a metal that is dissolved by the potential of the positive electrode plate.
ここで、負極板の基材層が正極板の電位によって溶解する金属を含む場合、負極板の基材層の切り粉が発生すると、当該切り粉が正極板で溶解してイオン化した後に負極板でデンドライト状に析出することによる内部短絡が発生する虞がある。このため、負極板の周縁部に非露出部を配置することにより、負極板の基材層の切り粉の発生を抑制できるので、負極板におけるデンドライト状の析出による内部短絡の発生を抑制できる。 Here, when the base material layer of the negative electrode plate contains a metal that dissolves due to the potential of the positive electrode plate, when chips of the base material layer of the negative electrode plate are generated, the chips are melted and ionized in the positive electrode plate, and then the negative electrode plate. There is a possibility that an internal short circuit may occur due to precipitation in the form of dendrites. Therefore, by arranging the non-exposed portion on the peripheral edge of the negative electrode plate, it is possible to suppress the generation of chips in the base material layer of the negative electrode plate, so that the occurrence of an internal short circuit due to dendrite-like precipitation on the negative electrode plate can be suppressed.
なお、本発明は、負極板、及び、蓄電素子として実現することができるだけでなく、当該負極板の製造方法、及び、当該蓄電素子の製造方法としても実現することができる。 The present invention can be realized not only as a negative electrode plate and a power storage element, but also as a method for manufacturing the negative electrode plate and a method for manufacturing the power storage element.
本発明によれば、蓄電素子の電極体に備えられる負極板であって、コンタミの発生を抑制できる負極板等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a negative electrode plate provided on an electrode body of a power storage element, such as a negative electrode plate capable of suppressing the occurrence of contamination.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る負極板、蓄電素子、負極板の製造方法、及び、蓄電素子の製造方法について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密には一致しない。 Hereinafter, a method for manufacturing the negative electrode plate, the power storage element, and the negative electrode plate, and a method for manufacturing the power storage element according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show a preferred specific example of the present invention. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, manufacturing processes, order of manufacturing processes, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present invention will be described as arbitrary components constituting the more preferable form. Moreover, in each figure, the dimensions and the like do not exactly match.
(実施の形態1)
まず、蓄電素子10の構成について、説明する。
(Embodiment 1)
First, the configuration of the
図1は、本発明の実施の形態1に係る蓄電素子10の外観を模式的に示す斜視図である。また、図2は、本発明の実施の形態1に係る蓄電素子10の容器内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、図2は、蓄電素子10から容器100の本体111を分離した状態での構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the appearance of the
蓄電素子10は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。例えば、蓄電素子10は、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、またはプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)に適用される。なお、蓄電素子10は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。
The
図1に示すように、蓄電素子10は、容器100と、正極端子200と、負極端子300とを備えている。また、図2に示すように、容器100内方には、正極集電体120と、負極集電体130と、電極体400とが収容されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、上記の構成要素の他、正極集電体120及び負極集電体130の側方に配置されるスペーサ、容器100内の圧力が上昇したときに当該圧力を開放するための安全弁、または、電極体400等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。また、蓄電素子10の容器100の内部には電解液(非水電解質)などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。なお、容器100に封入される電解液としては、蓄電素子10の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。
In addition to the above components, spacers arranged on the sides of the positive electrode
容器100は、矩形筒状で底を備える本体111と、本体111の開口を閉塞する板状部材である蓋体110とで構成されている。また、容器100は、電極体400等を内部に収容後、蓋体110と本体111とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体110及び本体111の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。
The
電極体400は、正極板(以下、単に正極ともいう)と負極板(以下、単に負極ともいう)とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。正極は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。負極は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。電極体400の詳細な構成については、後述する。
The
なお、図2では、電極体400の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体400の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよいし、長尺帯状の極板を山折りと谷折りとの繰り返しによって蛇腹状に積層した形状でもよい。
In FIG. 2, the shape of the
正極端子200は、電極体400の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子300は、電極体400の負極に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子200及び負極端子300は、電極体400に蓄えられている電気を蓄電素子10の外部空間に導出し、また、電極体400に電気を蓄えるために蓄電素子10の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子200及び負極端子300は、電極体400の上方に配置された蓋体110に取り付けられている。
The
正極集電体120は、電極体400の正極と容器100の本体111の壁面との間に配置され、正極端子200と電極体400の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体120は、電極体400の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。
The positive electrode
負極集電体130は、電極体400の負極と容器100の本体111の壁面との間に配置され、負極端子300と電極体400の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体130は、電極体400の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。
The negative electrode
具体的には、正極集電体120及び負極集電体130は、本体111の壁面から蓋体110に亘って当該壁面及び蓋体110に沿って屈曲状態で配置される金属製の板状部材である。また、正極集電体120及び負極集電体130は、蓋体110に固定的に接続されており、電極体400の正極及び負極にそれぞれ溶接などによって固定的に接続されている。これにより、電極体400は、容器100の内部において、正極集電体120及び負極集電体130により、蓋体110から吊り下げられた状態で保持される。
Specifically, the positive electrode
次に、電極体400の構成について、図3〜図5を用いて詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図3は、本発明の実施の形態1に係る電極体400の巻回状態を一部展開して示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a partially developed winding state of the
また、図4は、本発明の実施の形態1に係る電極体400の構成を示す上面図である。具体的には、負極420の巻回方向の端部を拡大し、Z軸方向プラス側から見た図である。なお、同図は、説明の都合上、セパレータ430を透視した図となっており、正極410の正極活物質層が形成されている領域である形成部410cと、負極420の非露出部420b(後述する)及び負極活物質層が形成されている領域である形成部420cとに、ハッチングを施している。
Further, FIG. 4 is a top view showing the configuration of the
また、図5は、本発明の実施の形態1に係る電極体400の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図4のA−A’断面で切断した場合の断面を示す図である。なお、図5では、巻回されることにより繰り返し積層された、複数組の正極410、負極420及びセパレータ430のうち1組のみを図示し、他の組についての図示は省略している。
Further, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図3〜図5に示すように、電極体400は、正極410と負極420と2つのセパレータ430とが、セパレータ430、負極420、セパレータ430及び正極410の順に
配置されるようにして、巻回されて形成されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
正極410は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる長尺帯状の導電性の正極集電箔の表面に、正極活物質層が形成された電極板である。具体的には、図5に示すように、正極410は、正極基材層411と、正極活物質層412及び413とを有する。
The
正極基材層411は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる長尺帯状の導電性の集電箔である。
The positive electrode
正極活物質層412及び413は、正極基材層411上に一部または全部が露出(本実施の形態では、全部が露出)した状態で形成された活物質層である。
The positive electrode active material layers 412 and 413 are active material layers formed on the positive electrode
具体的には、正極活物質層412は、正極基材層411の内周側(図5のZ軸方向マイナス側)に配置される活物質層であり、正極活物質層413は、正極基材層411の外周側(図5のY軸方向マイナス側)に配置される活物質層である。
Specifically, the positive electrode
ここで、正極活物質層412及び413は、正極活物質とバインダと導電助剤とを含有する。正極活物質層412及び413に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、LixMOy(Mは少なくとも一種の遷移金属を表す)で表される複合酸化物(LixCoO2、LixNiO2、LixMn2O4、LixMnO3、LixNiyCo(1−y)O2、LixNiyMnzCo(1−y−z)O2、LixNiyMn(2−y)O4など)、あるいは、LiwMex(XOy)z(Meは少なくとも一種の遷移金属を表し、Xは例えばP、Si、B、V)で表されるポリアニオン化合物(LiFePO4、LiMnPO4、LiNiPO4、LiCoPO4、Li3V2(PO4)3、Li2MnSiO4、Li2CoPO4Fなど)から選択することができる。また、これらの化合物中の元素またはポリアニオンは一部他の元素またはアニオン種で置換されていてもよく、表面にZrO2、MgO、Al2O3などの金属酸化物や炭素を被覆されていてもよい。さらに、ジスルフィド、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラスチレン、ポリアセチレン、ポリアセン系材料などの導電性高分子化合物、擬グラファイト構造炭素質材料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの化合物は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 Here, the positive electrode active material layers 412 and 413 contain the positive electrode active material, the binder, and the conductive auxiliary agent. As the positive electrode active material used for the positive electrode active material layers 412 and 413, known materials can be appropriately used as long as they are positive electrode active materials capable of occluding and releasing lithium ions. For example, a composite oxide represented by Li x MO y (M represents at least one transition metal) (Li x CoO 2 , Li x NiO 2 , Li x Mn 2 O 4 , Li x MnO 3 , Li x Ni). y Co (1-y) O 2 , Li x N y Mn z Co (1-y-z) O 2 , Li x N y Mn (2-y) O 4 etc.), or Li w Me x (XO) y ) z (Me represents at least one transition metal, X represents, for example, P, Si, B, V) polyanionic compounds (LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiNiPO 4 , LiCoPO 4 , Li 3 V 2 (PO) 4 ) 3 , Li 2 MnSiO 4 , Li 2 CoPO 4 F, etc.) can be selected. Further, the element or polyanion in these compounds may be partially replaced with another element or anion species, and the surface is coated with a metal oxide such as ZrO 2 , MgO, Al 2 O 3 or carbon. May be good. Further, examples thereof include, but are not limited to, conductive polymer compounds such as disulfide, polypyrrole, polyaniline, polyparastyrene, polyacetylene, and polyacene-based materials, and pseudo-graphite structural carbonaceous materials. Further, these compounds may be used alone or in combination of two or more.
負極420は、銅または銅合金からなる長尺帯状の導電性の負極集電箔の表面に、負極活物質層が形成された電極板である。具体的には、図5に示すように、負極420は、負極基材層421と、負極活物質層422及び423とを有する。
The
負極基材層421は、例えば、銅または銅合金などからなる長尺帯状の導電性の集電箔である。
The negative electrode
負極活物質層422及び423は、負極基材層421上に一部または全部が露出した状態で形成された活物質層である。つまり、負極活物質層422及び423は、負極基材層421上に少なくとも一部が露出した状態で形成されている。具体的には、負極活物質層422は、負極基材層421の内周側(図5のZ軸方向マイナス側)に配置される活物質層であり、負極活物質層423は、負極基材層421の外周側(図5のZ軸方向プラス側)に配置される活物質層である。
The negative electrode active material layers 422 and 423 are active material layers formed on the negative electrode
ここで、負極活物質層422及び423は、負極活物質とバインダと導電助剤とを含有する。負極活物質層422及び423に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、リチウム金属、リチウム合金(リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、及びウッド合金などのリチウム金属含有合金)の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料(例えば黒鉛、難黒鉛化炭素(ハードカーボン、コークス等)、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボンなど)、金属酸化物、リチウム金属酸化物(Li4Ti5O12など)、ポリリン酸化合物などが挙げられる。 Here, the negative electrode active material layers 422 and 423 contain the negative electrode active material, the binder, and the conductive auxiliary agent. As the negative electrode active material used for the negative electrode active material layers 422 and 423, a known material can be appropriately used as long as it is a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions. For example, in addition to lithium metals and lithium alloys (lithium metal-containing alloys such as lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and wood alloys), lithium can be stored and released. Alloys, carbon materials (eg graphite, non-graphitizable carbon (hard carbon, coke, etc.), easily graphitized carbon, low temperature fired carbon, amorphous carbon, etc.), metal oxides, lithium metal oxides (Li 4 Ti 5 O) 12 etc.), polyphosphate compounds and the like.
また、負極活物質層422及び423に用いられるバインダとしては、正極活物質層412及び413に用いられるバインダと同じものを適用することができる。 Further, as the binder used for the negative electrode active material layers 422 and 423, the same binder as that used for the positive electrode active material layers 412 and 413 can be applied.
セパレータ430は、樹脂からなる微多孔性のシートであり、有機溶媒と電解質塩とを含む電解液が含浸されている。ここで、セパレータ430としては、有機溶剤に不溶な織布、不織布、ポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂からなる合成樹脂微多孔膜が用いられ、材料、重量平均分子量や空孔率の異なる複数の微多孔膜が積層してなるものや、これらの微多孔膜に各種の可塑剤、酸化防止剤、難燃剤などの添加剤を適量含有しているものや片面及び両面にシリカなどの無機酸化物を塗布したものであってもよい。特に、合成樹脂微多孔膜を好適に用いることができる。中でもポリエチレン及びポリプロピレン製微多孔膜、アラミドやポリイミドと複合化させたポリエチレン及びポリプロピレン製微多孔膜、または、これらを複合した微多孔膜などのポリオレフィン系微多孔膜が、厚さ、膜強度、膜抵抗などの面で好適に用いられる。
The
このように、電極体400は、正極410と負極420とが巻回されて積層されることにより形成されている。
In this way, the
ここで、正極410は、正極集電体120と接続される部分であるX軸方向マイナス側の端部(正極活物質層412及び413が形成されていない正極基材層411の端部)である非形成部410aが、セパレータ430から突出して配置され、当該突出している部分で正極集電体120と電気的及び機械的に接続されている。つまり、正極410の周縁部は、正極集電体120に接続される辺に配置された、正極活物質層412及び413が形成されていない非形成部410aを有する。
Here, the
具体的には、負極420は、負極集電体130と接続される部分であるX軸方向プラス側の端部(負極活物質層422及び423が形成されていない負極基材層421の端部)である非形成部420aが、セパレータ430から突出して配置され、当該突出している部分で負極集電体130と電気的及び機械的に接続されている。つまり、負極420の周縁部は、負極集電体130に接続される辺に配置された、負極活物質層422及び423が形成されていない非形成部420aを有する。
Specifically, the
また、負極420は、巻回方向の端部であるY軸方向プラス側の端部が正極410から突出して配置され、この突出した部分に、負極活物質層422及び423が露出していない非露出部420bを有する。
Further, in the
ここで、負極420の厚み方向から見て(Z軸方向から見て)、負極活物質層422及び423は、正極活物質層412及び413よりも大きく配置される。つまり、当該厚み方向から見て、正極活物質層412及び413は負極活物質層422及び423に内包されるように配置される。 Here, when viewed from the thickness direction of the negative electrode 420 (viewed from the Z-axis direction), the negative electrode active material layers 422 and 423 are arranged larger than the positive electrode active material layers 412 and 413. That is, the positive electrode active material layers 412 and 413 are arranged so as to be included in the negative electrode active material layers 422 and 423 when viewed from the thickness direction.
このため、負極420は、短辺の長さ(X軸方向の長さ)が正極410の短辺の長さよりも大きく、かつ、長辺の長さ(図4のY軸方向の長さ)も正極410の長辺の長さよりも大きい。つまり、負極420は、両短辺(巻回方向の両端の辺)及び両長辺(巻回軸方向の両端の辺)を合わせた周長が正極410よりも大きく形成されている。ここで、短辺及び長辺は、負極420の巻回前の状態における短辺及び長辺を指す。すなわち、短辺とは、負極420の巻回後の状態における最内周端部の辺または最外周端部の辺である。また、長辺とは、負極420の巻回後の状態における巻回軸方向の一方の端部の辺または他方の端部の辺である。
Therefore, the length of the short side (length in the X-axis direction) of the
このように、負極420の周縁部は、負極集電体130に接続される辺(第1の辺)に配置され、負極活物質層422及び423が形成されていない非形成部420aと、負極集電体130に接続される辺と異なる辺(第2の辺)に配置され、負極活物質層422及び423が露出していない非露出部420bとを有する。具体的には、非形成部420aは、長尺帯状の負極420の長辺に配置され、非露出部420bは、当該負極420の短辺に配置されている。
As described above, the peripheral edge portion of the
ここで、「露出」とは、電極体400の巻回状態を展開して負極420を単体で見た場合に、外方から見える状態(表面上に出てきている状態)をいう。また、「露出していない」とは、負極420の厚み方向及び当該厚み方向に直交する方向のいずれかに露出していないことを指す。つまり、「露出していない」とは、電極体400の巻回状態を展開して負極420を単体で見た場合でも、負極420の表面上に現れず、外方から見えない状態をいう。
Here, the “exposure” refers to a state in which the
図6は、本発明の実施の形態1に係る非露出部420bの構成を示す断面斜視図である。具体的には、同図は、図4のB−B’線における負極420の断面斜視図である。
FIG. 6 is a cross-sectional perspective view showing the configuration of the
同図に示すように、本実施の形態において、非露出部420bは、負極基材層421に取り付けられた被覆材425により負極活物質層422及び423が覆われた被覆部分である。つまり、非露出部420bは、負極420の巻回方向の巻き終わりの端部に沿って、X軸方向に延設された被覆材425を有する。このように、負極活物質層422及び423は、被覆材425で覆われた部分以外の部分が露出した状態で配置されているため、負極基材層421上に一部が露出した状態で形成されていると言える。
As shown in the figure, in the present embodiment, the
被覆材425は、負極基材層421に取り付けられ、かつ、負極活物質層422及び423を覆う部材であり、例えば、負極基材層421に接着しつつ負極活物質層422及び423を覆うテープである。本実施の形態では、被覆材425は、負極420の長手方向の端部を被覆するように、当該端部の両面(Z軸方向両側の面)及び当該端部の端面(Y軸方向プラス側の面)に配置されている。具体的には、被覆材425は、X軸方向に延びる長尺帯状のテープであり、負極基材層421の端面(Y軸方向プラス側の面)に取り付けられている。
The
ここで、「取り付けられる」とは、分離不能に接続されることを指し、具体的には、接着又は接合されることを指す。すなわち、被覆材425の一部は、負極基材層421に当接している。
Here, "attached" means that they are connected inseparably, and specifically, that they are bonded or joined. That is, a part of the covering
被覆材425としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリイミド(PI)やポリエチレンテレフタラート(PET)等の樹脂によって形成されたテープを用いることができる。なお、被覆材425の材質は、これに限らず、電解液に不溶性を有し、負極420と反応しない材質であればどのような材質で形成されていてもかまわない。
As the
このように、負極420の周縁部は、負極集電体130に接続される第1の辺(本実施の形態では長辺)と異なる第2の辺(本実施の形態では短辺)に配置された非露出部420bを有する。この構成により、本実施の形態に係る蓄電素子10は、コンタミの発生を抑制することができる。
As described above, the peripheral edge portion of the
この理由について、以下の電極体400を製造する工程の説明においてコンタミが発生する要因について述べた後に、説明する。なお、以下では、負極板420の製造方法、及び、蓄電素子10の製造方法について説明する。つまり、負極板420の製造方法は、負極基材層421上に、一部または全部が露出した状態で負極活物質層422、423を形成する負極板形成工程を含む。そして、当該負極板形成工程では、蓄電素子10の負極集電体130に接続される第1の辺に配置され、負極活物質層422、423が形成されていない非形成部420aと、第1の辺と異なる第2の辺に配置され、負極活物質層422、423が露出していない非露出部420bとを周縁部に有する負極板420を形成する。また、蓄電素子10の製造方法は、当該負極板420の製造方法に含まれる負極板形成工程と、当該負極板形成工程で形成された負極板420と正極板410とを積層して電極体400を形成する電極体形成工程とを含む。
The reason for this will be described after describing the factors that cause contamination in the following description of the process of manufacturing the
図7は、本発明の実施の形態1に係る電極体400を製造する工程を示す模式図及び当該模式図の一部拡大図である。具体的には、同図の(a)は、電極体400を製造する工程のうち、裁断工程(スリット工程)及び巻回工程を示す模式図であり、同図の(b)は、(a)に示す負極420の裁断工程を模式的に示す図である。なお、同図では、2つのセパレータ430のうち1つのみを図示し、他の1つについては同様であるため、図示を省略している。
FIG. 7 is a schematic view showing a process of manufacturing the
同図に示すように、裁断工程では、カッター21〜23によって、正極410の連続体(以下、「正極母材」と記載する)、負極420の連続体(以下、「負極母材」と記載する)、及び、セパレータ430の連続体(以下、「セパレータ母材」と記載する)の各々が所定の長さに裁断(スリット)される。具体的には、裁断工程では、巻回軸方向(X軸方向)に所定の長さ(所定の幅)に形成された、正極母材、負極母材、及び、セパレータ母材を、巻回方向(Y軸方向)に所定の長さに裁断することにより、巻回方向に所定の長さを有する正極410、負極420及びセパレータ430を形成する。
As shown in the figure, in the cutting step, the
その後、巻回工程において、裁断工程で所定の長さに形成された正極410、負極420及びセパレータ430を巻回し、さらに、負極420の巻き終わりの端部に被覆材425を設けることにより、電極体400を形成する。なお、この被覆材425の取り付けは、巻回後に被覆材425を接着することで行ってもかまわない。
After that, in the winding step, the
ここで、裁断工程では、カッター21及び22は、正極410及び負極420の活物質層と基材層とを共に裁断する。つまり、カッター21及び22は、非形成部410a及び非形成部420aを除いて一様に活物質層が塗工された正極母材及び負極母材を裁断する。
Here, in the cutting step, the
例えば、同図の(b)に示すように、カッター22は、両面に負極活物質層422及び423が形成された負極基材層421を、負極活物質層422及び423と共に裁断することにより、巻回方向に所定の長さを有する負極420を形成する。
For example, as shown in (b) of the figure, the
このように、活物質層と基材層とを共に裁断する場合、カッター21及び22により裁断された部分である正極410の巻回方向の端部、及び、負極420の巻回方向の端部において、次のような問題が生じる場合がある。
When both the active material layer and the base material layer are cut in this way, the end portion in the winding direction of the
すなわち、当該端部(以下、「裁断端部」と記載する)では、裁断時に付与される応力等のストレスにより、活物質層が基材層から浮き上がったり、活物質層と基材層との剥離強度が低下したりする場合がある。この場合、容器100に電極体400を収容した後に、裁断端部の活物質層が脱落してセパレータ430を貫通することで、内部短絡等の不具合が発生する虞がある。
That is, at the end portion (hereinafter referred to as "cutting end portion"), the active material layer may be lifted from the base material layer due to stress such as stress applied at the time of cutting, or the active material layer and the base material layer may be separated from each other. The peel strength may decrease. In this case, after the
また、裁断端部では、カッター21及び22によって基材層が活物質層と共に裁断されることによる、基材層の金属のダレやバリ等が発生する場合がある。この場合、容器100に電極体400を収容した後に、金属のダレやバリ等が脱落して、切り粉と呼ばれる微小な金属カスとなることで、内部短絡等の不具合が発生する虞がある。
Further, at the cut end portion, the base material layer is cut together with the active material layer by the
また、一般的に、活物質層は、セラック状の比較的かたい材料が活物質として用いられ、基材層よりも厚く形成される。このため、基材層と活物質層とを共に裁断するカッター21及び22には、摩耗や欠けが生じやすくなる。摩耗や欠けが生じたカッター21及び22によって裁断された基材層には金属のダレやバリ等が発生しやすくなるので、コンタミが発生しやすくなる。
Further, in general, a shellac-like relatively hard material is used as the active material in the active material layer, and the active material layer is formed thicker than the base material layer. Therefore, the
ここで、切り粉によるコンタミの発生は、特に負極420の負極基材層421に起因する切り粉で問題となる。
Here, the generation of contamination due to chips is particularly problematic for chips caused by the negative electrode
具体的には、負極基材層421は、例えば、上述したように銅または銅合金などからな
る。これは当該負極基材層421に求められる要件(例えば、リチウム金属と合金を形成せず、かつ、高い電気伝導性を有する等)によって決定される。
Specifically, the negative electrode
このとき、銅は、正極410の電位(例えば、4V vs.Li/Li+)によって溶解するため、負極420で銅の切り粉が発生して当該切り粉が正極410までで溶解してイオン化する。その後、当該イオンが負極420に到達した場合には、負極420において銅がデンドライト状(樹枝形状)に析出してセパレータ430を貫通することで、内部短絡等の不具合が発生する虞がある。
At this time, since copper is melted by the potential of the positive electrode 410 (for example, 4 V vs. Li / Li +), copper chips are generated at the
なお、このような負極420におけるデンドライト状の析出によるコンタミの発生は、負極基材層421に銅又は銅合金を用いた場合に限らず、正極410の電位によって溶解する金属であれば、いずれの金属でも発生し得る。
It should be noted that the occurrence of contamination due to dendrite-like precipitation in the
また、正極410及び負極420のいずれにおいても、活物質層に含まれる活物質の硬度が高いほど、活物質層を裁断することによりカッター21及び22が磨耗しやすい。つまり、カッター21及び22の切れ味が低下しやすい。このような切れ味の低下したカッター21及び22によって基材層を裁断した場合には、裁断端部の基材層において、金属のダレやバリ等が一層発生しやすくなる。
Further, in both the
特に、負極420では、負極活物質層422及び423に含まれる負極活物質としてハードカーボン及びコークス等の硬度の高い非晶質炭素(難黒鉛化炭素)を用いる場合がある。この場合、カッター22の切れ味の低下が顕著となり、裁断端部の負極基材層421において、金属のダレやバリ等が特に発生しやすい。よって、この場合、特に負極420に起因するコンタミが発生しやすい。
In particular, in the
また、正極410及び負極420が積層された電極体400では、電極体400が蓄電素子10の容器100の内壁によって圧迫されることにより、正極410及び負極420の互いに対向する部分同士が圧迫される。よって、対向する部分では、圧迫によって基材層の切り粉や活物質層の浮き上がりを抑制できるので、コンタミの要因を抑制できる。しかし、負極420は正極410よりも大きいため、負極420の周縁部は圧迫されにくく、コンタミの要因の抑制が困難である。
Further, in the
したがって、蓄電素子10におけるコンタミの発生を抑制するためには、特に負極420に起因するコンタミの発生を抑制することが効果的である。
Therefore, in order to suppress the generation of contamination in the
そこで、本実施の形態に係る蓄電素子10によれば、負極活物質層422及び423が露出していない非露出部420bを負極420の周縁部に配置することにより、負極420の周縁部の脱落を抑制できるので、コンタミの発生を抑制できる。具体的には、負極420の製造工程において負極基材層421と負極活物質層422及び423とが共に裁断される場合、裁断部分において負極基材層421の切り粉や負極活物質層422及び423の浮き上がりが生じる虞がある。これらは、上記コンタミを引き起こす要因となる。このため、負極420の周縁部に負極活物質層422及び423が配置されている場合、つまり製造工程において負極基材層421と負極活物質層422及び423とが共に裁断された場合には、当該周縁部における活物質を覆うことにより、上記コンタミの要因を抑制できる。また、負極420の周縁部に負極活物質層422及び423が配置されていない場合、つまり製造工程において負極基材層421のみが裁断された場合には、裁断時において生じるコンタミの要因を抑制できる。このように、本実施の形態では、負極活物質層422及び423が露出していない非露出部420bを負極420の周縁部に配置することにより、コンタミの発生を抑制することができる。
Therefore, according to the
また、非露出部420bは、負極基材層421に取り付けられた被覆材425により負極活物質層422及び423が覆われた部分(被覆部分)である。
The
ここで、負極基材層421に取り付けられていない被覆材により負極活物質層422及び423が覆われている場合には、負極活物質層422及び423ごと被覆材が脱落する虞がある。つまり、被覆材と共に負極活物質層422及び423が脱落することによりコンタミが発生する虞がある。このため、本実施の形態では、被覆材425を負極基材層421に取り付けることで当該被覆材425の脱落を抑制して負極活物質層422及び423の脱落をより確実に抑制することで、コンタミの発生をより確実に抑制できる。
Here, when the negative electrode active material layers 422 and 423 are covered with the coating material not attached to the negative electrode
また、非露出部420bが負極420の短辺に配置されていることにより、長手方向に沿って一様に負極活物質層422及び423が形成された負極母材を裁断することにより負極420を製造する場合であっても、コンタミの発生を抑制できる。
Further, since the
具体的には、所定方向に沿って負極活物質層422及び423が一様に形成され、当該所定方向に直交する方向において、負極活物質層422及び423がストライプ状に形成された負極基材層421である負極母材(ストライプ塗工された負極母材)を用いて負極420を形成する場合、当該負極母材を当該所定方向に沿って裁断した後に、裁断後の負極母材を当該所定方向において所定の長さとなるようにカッター22で裁断することにより、各負極420を形成する。つまり、図7において、電極体400に向けて所定の速度で送られる負極母材を所定の時間間隔でカッター22によって裁断することで各負極420を形成する。よって、カッター22を移動させることなく裁断するため、負極420の製造に要する時間を短縮化することができる。
Specifically, the negative electrode active material layers 422 and 423 are uniformly formed along a predetermined direction, and the negative electrode active material layers 422 and 423 are formed in a stripe shape in a direction orthogonal to the predetermined direction. When the
このとき、カッター22は、負極基材層421と負極活物質層422及び423とを共に裁断するが、例えば、裁断工程の後に、負極420端部を被覆して非露出部420bを負極420の周縁部に配置することにより、被覆によって負極基材層421の切り粉や負極活物質層422及び423の浮き上がりを抑制できる。よって、ストライプ塗工された負極母材を用いた場合であっても、上記コンタミの発生を抑制できる。
At this time, the
また、正極410及び負極420の各々の短辺及び長辺において、単位長さ当たりに発生する負極基材層421の切り粉及び負極活物質層422及び423の脱落の量が同等の場合には、両短辺及び両長辺を合わせた周長が大きい電極によって、コンタミが発生しやすい。このため、正極410よりも周長が大きい負極420の周縁部に非露出部420bを配置することで、コンタミの要因が生じやすい電極において、当該コンタミの要因を抑制できる。
Further, when the amount of chips of the negative electrode
また、負極基材層421が、正極410の電位によって溶解する金属を含む場合、負極基材層421の切り粉が発生すると、当該切り粉が正極410で溶解してイオン化した後に負極420でデンドライト状に析出することによる内部短絡が発生する恐れがある。このため、負極420の周縁部に非露出部420bを配置することにより、負極基材層421の切り粉の発生を抑制できるので、負極420におけるデンドライト状の析出による内部短絡の発生を抑制できる。
Further, when the negative electrode
(実施の形態1の変形例1)
次に、本発明の実施の形態1の変形例1について説明する。上記実施の形態1では、非露出部420bは、被覆材425により負極活物質層422及び423が覆われた部分であるとした。これに対し、本変形例では、非露出部は、負極活物質層422及び423が形成されていない部分により構成されている。
(Modification 1 of Embodiment 1)
Next, a modification 1 of the first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the
図8は、本発明の実施の形態1の変形例1に係る非露出部420Abの構成を示す断面斜視図である。具体的には、同図は、図4のB−B’線に相当する線で本変形例に係る負極420Aを切断した場合の断面斜視図である。
FIG. 8 is a cross-sectional perspective view showing the configuration of the unexposed portion 420Ab according to the first modification of the first embodiment of the present invention. Specifically, the figure is a cross-sectional perspective view when the
同図に示すように、本変形例の負極420Aの周縁部には、負極活物質層422及び423が露出していない非露出部420Abとして、当該負極活物質層422及び423が形成されていない部分が設けられている。なお、非露出部420Abでは、負極基材層421に負極活物質層422及び423が形成されていないだけでなく、他の部材も設けられていなくてもよい。つまり、非露出部420Abにおいて、負極基材層421は負極420の厚み方向に露出していてもよい。
As shown in the figure, the negative electrode active material layers 422 and 423 are not formed on the peripheral portion of the
具体的には、非露出部420Abは、負極420Aの巻回方向の巻き終わりの端部に沿って、負極活物質層422及び423が形成されずに、X軸方向に負極基材層421が露出されている部分である。つまり、負極活物質層422及び423は、負極基材層421上に全部が露出した状態で形成されている。
Specifically, in the non-exposed portion 420Ab, the negative electrode active material layers 422 and 423 are not formed along the end of the winding end of the
このように構成された本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。つまり、実施の形態1で説明したように、負極420Aの製造工程において負極基材層421と負極活物質層422及び423とが共に裁断される場合、裁断部分において負極基材層421の切り粉や負極活物質層422及び423の浮き上がりが生じる虞がある。これらは、上記コンタミを引き起こす要因となり得る。そこで、本変形例では、負極420Aの周縁部に負極活物質層422及び423が配置されていない非露出部420Abを配置することにより、負極活物質層422及び423が形成されていない部分を裁断して負極420Aを製造することができる。よって、上記コンタミの発生を抑制できる。
According to the power storage element according to the present modification configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, as described in the first embodiment, when both the negative electrode
このような本変形例に係る負極420は、具体的には、長手方向において、負極活物質層422及び423が間欠状に形成された負極母材(間欠塗工された負極母材)を用いて、負極活物質層422及び423が形成されていない部分を裁断することで製造される。
Specifically, the
ただし、負極活物質層422及び423が間欠塗工された負極母材と、正極活物質層412及び413が間欠塗工された正極母材とを巻回することにより電極体を形成する場合、多量の電極体を巻回すると、次のような問題が生じる虞がある。具体的には、活物質層の塗工精度、巻回精度、及び、電極の厚みバラつき等の影響により、巻回方向端部における活物質層の非形成部が負極420Aと正極との間でずれる虞がある。
However, when the electrode body is formed by winding the negative electrode base material in which the negative electrode active material layers 422 and 423 are intermittently coated and the positive electrode base material in which the positive electrode active material layers 412 and 413 are intermittently coated. When a large amount of electrode bodies are wound, the following problems may occur. Specifically, due to the influence of the coating accuracy of the active material layer, the winding accuracy, the thickness variation of the electrodes, etc., the non-forming portion of the active material layer at the end in the winding direction is between the
このため、巻回型の電極体の製造工程では、長手方向において一様に負極活物質層422及び423が形成された負極母材を裁断して、各負極を製造することが好ましい。つまり、巻回型の電極体では、負極の巻回方向端部は、被覆材により負極活物質層422及び423が覆われた部分により構成されていることが好ましい。これにより、巻回型の電極体において、巻回方向における正極410と負極420との位置ずれによる不具合を低減することができる。
Therefore, in the process of manufacturing the wound electrode body, it is preferable to cut the negative electrode base material on which the negative electrode active material layers 422 and 423 are uniformly formed in the longitudinal direction to manufacture each negative electrode. That is, in the winding type electrode body, it is preferable that the winding direction end portion of the negative electrode is composed of a portion in which the negative electrode active material layers 422 and 423 are covered with a coating material. As a result, in the winding type electrode body, it is possible to reduce defects due to misalignment between the
(実施の形態1の変形例2)
次に、本発明の実施の形態1の変形例2について説明する。上記実施の形態1では、非露出部420bは、負極420の巻回方向の巻き終わりの端部に配置されるとした。これに対し、本変形例では、非露出部が、負極の巻回方向の巻き始めの端部に配置される。また、上記実施の形態1では、非露出部420bは、被覆材425により負極活物質層422及び423が覆われた部分である被覆部により構成されているとした。これに対し、本変形例では、非露出部は、巻き芯及び当該巻き芯の突起部により負極活物質層422及び423が覆われた部分により構成されている。
(Modification 2 of Embodiment 1)
Next, a modification 2 of the first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the
図9は、本発明の実施の形態1の変形例2に係る電極体400Bの構成を示す斜視図及び当該斜視図の一部拡大図である。具体的には、同図の(a)は、当該電極体400Bの斜視図であり、同図の(b)は、同図の(a)の一部を拡大して示す拡大図である。
FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the
同図に示す電極体400Bは、セパレータ430と負極420Bと正極410とが、巻き芯500に巻きつけられて形成されている。
The
ここで、負極420Bは、巻回方向の巻き始めの端部に、巻き芯500及び当該巻き芯500から外方に突出して配置された突起部500aによって覆われた非露出部420Bbが設けられている。
Here, the
突起部500aは、巻き芯500と一体に形成され、負極420Bの長手方向の端部を被覆して挟み込むように、当該端部の外周面(Z軸方向プラス側の面)及び当該端部の端面(Y軸方向マイナス側の面)に配置されている。つまり、突起部500aは、負極420Bの巻き始めの端部を圧迫することにより、負極基材層421の端面(Y軸方向マイナス側の面)に取り付けられている。
The
このように構成された本変形例に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。つまり、負極420Bの巻き始めの端部が、巻き芯500及び当該巻き芯500の突起部500aで被覆されるため、当該端部における負極基材層421の切り粉や負極活物質層422及び423の浮き上がりを抑制できる。よって、上記実施の形態1と同様に、コンタミの発生を抑制することができる。
According to the power storage element according to the present modification configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, since the winding start end portion of the
なお、本変形例では、負極420Bの巻き始めの端部に設けられた非露出部420Bbは、巻き芯500及び突起部500aで被覆される被覆部分としたが、実施の形態1と同様、被覆材425で被覆される被覆部分であってもよい。
In this modification, the non-exposed portion 420Bb provided at the end of the
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。上記実施の形態1では、非露出部420bは、負極420の短辺に配置されるとした。これに対し、本実施の形態では、非露出部は負極420の長辺に配置される。また、上記実施の形態1では、非露出部420bは被覆部分であるとした。これに対し、本実施の形態では、上記実施の形態1の変形例1と同様に、非露出部は負極活物質層422及び423が形成されていない部分により構成される。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. In the first embodiment, the
図10は、本発明の実施の形態2に係る電極体400Cの巻回状態を一部展開して示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a partially developed winding state of the
また、図11は、本発明の実施の形態2に係る電極体400Cの構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図10のC−C’断面で切断した場合の断面を示す図である。なお、図11では、巻回されることにより繰り返し積層された、複数組の正極410、負極420C及びセパレータ430のうち1組のみを図示し、他の組についての図示は省略している。
Further, FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図10及び図11に示すように、負極420Cの周縁部は、負極集電体130に接続される辺(第1の辺)に配置され、負極活物質層422及び423が形成されていない非形成部420aと、負極集電体130に接続される辺と異なる辺(第2の辺)に配置され、負極活物質層422及び423が露出していない非露出部420Cbとを有する。
As shown in FIGS. 10 and 11, the peripheral edge of the
ここで、本実施の形態において、非露出部420Cbは、負極420の長辺に配置されている。また、非露出部420Cbは、負極活物質層422及び423が形成されていない部分により構成され、非形成部420a及び非露出部420Cbは、負極420Cの両長辺に配置されている。言い換えれば、非形成部420aは、負極420の両長辺のうちの一方の長辺に配置され、非露出部420Cbは、当該両長辺のうちの他方の長辺に配置されている。つまり、本実施の形態における負極420Cは、電極体400の巻回軸方向両側(X軸方向両側)に、負極活物質層422及び423が形成されていない部分を有する。
Here, in the present embodiment, the non-exposed portion 420Cb is arranged on the long side of the
以上のように構成された本実施の形態に係る蓄電素子によれば、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。つまり、上記実施の形態1では、裁断工程において負極の短辺が裁断される例を挙げて、コンタミが発生する理由について説明した。しかし、負極は、製造工程において、長辺が裁断される場合がある。よって、負極の製造工程において、当該負極の長辺で、負極基材層421と負極活物質層422及び423とがともに裁断される場合、裁断部分(負極の長辺端面)で負極基材層421の切り粉や負極活物質層422及び423の浮き上がりが生じる虞がある。これらは、上記コンタミを引き起こす要因となり得る。
According to the power storage element according to the present embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, in the first embodiment, the reason why contamination occurs has been described by giving an example in which the short side of the negative electrode is cut in the cutting step. However, the long side of the negative electrode may be cut in the manufacturing process. Therefore, in the negative electrode manufacturing process, when both the negative electrode
そこで、本実施の形態では、負極420Cの長辺に負極活物質層422及び423が配置されていない非露出部420Cbを配置することにより、負極活物質層422及び423が形成されていない部分を裁断して負極420Cを製造することができる。よって、上記コンタミの発生を抑制できる。
Therefore, in the present embodiment, by arranging the unexposed portion 420Cb in which the negative electrode active material layers 422 and 423 are not arranged on the long side of the
また、負極420Cの短辺と長辺とで、単位長さ当たりに発生する負極基材層421の切り粉及び負極活物質層422及び423の脱落の量が同等の場合には、長辺における当該切り粉及び当該脱落が、コンタミの要因となりやすい。このため、負極420Cの長辺に非露出部420Cbを配置することで、コンタミの要因が生じやすい箇所において、当該コンタミの要因を抑制できる。
Further, when the short side and the long side of the
また、負極420Cの長辺に配置された非露出部420Cbが、例えば、被覆材により負極活物質層422及び423が覆われた部分により構成されている場合、負極420Cの両長辺の厚みが互いに異なり得る。このため、巻回型の電極体では、巻回時に負極420Cが蛇行することにより、巻回の精度が低下して歩留まりが悪化する虞がある。また、巻回型の電極体に限らず、負極420Cの両長辺の厚みが互いに異なることにより電極体の寸法管理が困難になるため、蓄電素子10の容器100内への電極体の収容が困難になる。そこで、本実施の形態では、負極420Cの長辺に、負極活物質層422及び423が形成されていない非露出部420Cbを配置することで、電極体400Cの寸法管理を容易にし、歩留まりを維持しつつ、コンタミの発生を抑制できる。
Further, when the non-exposed portion 420Cb arranged on the long side of the
また、正極410及び負極420Cが積層された電極体400Cでは、電極体400Cが容器100の内壁によって圧迫されることにより、正極410及び負極420Cの互いに対向する部分同士が圧迫される。よって、対向する部分では、圧迫によって負極基材層421の切り粉や負極活物質層422及び423の浮き上がりを抑制できる。ただし、負極420Cは短辺の長さ(X軸方向の大きさ)が正極410よりも大きいため、負極420Cの短手方向両端部(X軸方向両端部)が正極410に対向せずに圧迫されにくい。よって、負極420Cの短手方向両端部で負極基材層421の切り粉や負極活物質層422及び423の浮き上がりが生じやすくなり、コンタミが発生する虞がある。このため、負極420Cの長辺に非露出部420Cbを配置することにより、コンタミの要因が生じやすい箇所において、当該コンタミの要因を抑制できる。
Further, in the
(その他の実施の形態)
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明
は、この実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。
(Other embodiments)
Although the power storage element according to the embodiment of the present invention and the modified example thereof has been described above, the present invention is not limited to the embodiment and the modified example thereof.
つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 That is, it should be considered that the embodiments disclosed this time and examples thereof are examples in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
例えば、実施の形態1の構成に実施の形態1の変形例2の構成を組み合わせてもかまわない。つまり、負極基材層421に取り付けられた被覆材によって負極活物質層422及び423が覆われた部分により構成される非露出部が、負極の両短辺に配置されていてもかまわない。この構成により、ストライプ状に負極活物質層422及び423が形成された負極母材を裁断することにより負極を製造する場合であっても、コンタミの発生を一層抑制できる。すなわち、負極母材の長手方向において負極活物質層422及び423を間欠的に形成する、いわゆる間欠塗工は、製造上難しい場合がある。このため、負極の短辺には、負極活物質層422及び423が形成されていない部分を設けにくい。そこで、負極の両短辺に配置される非露出部を被覆材により負極基材層421が覆われた構成とすることにより、両短辺のいずれにおいてもコンタミの要因を抑制できる。例えば、一方の短辺の被覆材としては実施の形態1の被覆材425を用い、他方の短辺の被覆材としては実施の形態1の変形例2の巻き芯500と突起部500aとを用いてもよい。
For example, the configuration of the first embodiment may be combined with the configuration of the second modification of the first embodiment. That is, non-exposed portions formed by the portions covered with the negative electrode active material layers 422 and 423 by the coating material attached to the negative electrode
なお、両短辺に配置された非露出部420bのうち、一方が被覆材425により覆われた部分(被覆部分)により構成され、他方が負極活物質層422及び423が形成されていない部分(非形成部分)により構成されていてもかまわない。これによっても、上記説明と同様に、コンタミの発生を抑制することができる。
Of the
また、実施の形態1の構成に実施の形態2の構成を組み合わせてもかまわない。つまり、負極420の両長辺のうちの一方の長辺に非形成部を配置し、他方の長辺に非露出部を配置し、かつ、負極420の両短辺に非露出部を配置することにしてもよい。この場合、負極420の両長辺を、負極活物質層422及び423が形成されていない部分により構成し、かつ、負極420の両短辺を、実施の形態1、変形例1及び2のいずれかの構成にすることが考えられる。例えば、負極420の両長辺及び両短辺の全てを、負極活物質層422及び423が形成されていない部分により構成した場合には、被覆材425等を配置することなく、負極420の周縁部全周での活物質の脱落を抑制し、それによる容量低下や抵抗上昇、内部短絡発生等を抑制することができる。ただし、この場合でもスリット刃(カッター)の摩耗等により、スリット後の基材層の端部にダレや切り子が発生することがある。このため、このような場合には、負極420の両短辺の少なくとも一辺を被覆材425(または巻き芯500の突起部500a)で覆うことで、金属片の脱離や内部抵抗の発生を抑制することができる。
Further, the configuration of the first embodiment may be combined with the configuration of the second embodiment. That is, the non-forming portion is arranged on one long side of both long sides of the
また、上記説明では、非露出部は、被覆部分及び非形成部分の一方により構成されているとした。しかし、非露出部の構成はこれに限らず、当該非露出部420bの一部が被覆部分により構成され、他部が非形成部分により構成されていてもかまわない。また、非露出部は、負極集電体130が接続される辺と異なる辺に配置され、負極活物質層422及び423が露出していない構成であればよく、被覆部分及び非形成部分以外により構成されていてもかまわない。これによっても、上記説明と同様に、コンタミの発生を抑制することができる。
Further, in the above description, it is assumed that the non-exposed portion is composed of either a coated portion or a non-formed portion. However, the configuration of the non-exposed portion is not limited to this, and a part of the
ここで、被覆部分は、負極基材層421に取り付けられた被覆材425により負極活物質層422及び423が覆われた部分に限らず、負極基材層421に取り付けられた被覆材により当該負極基材層421が覆われた部分であってもかまわない。
Here, the coating portion is not limited to the portion where the negative electrode active material layers 422 and 423 are covered by the
図12は、そのような非露出部420Dbの構成を示す断面斜視図である。具体的には、同図は、図4のB−B’線に相当する線で本実施の形態に係る負極420Dを切断した場合の断面斜視図である。
FIG. 12 is a cross-sectional perspective view showing the configuration of such a non-exposed portion 420Db. Specifically, the figure is a cross-sectional perspective view when the
同図に示すように、非露出部420Dbは、実施の形態1の非露出部420bに比べて、負極活物質層422及び423が形成されておらず、被覆材425Dにより覆われている。被覆材425Dは、被覆材425と同様に、負極420の長手方向の端部を被覆するように、当該端部の両面(Z軸方向両側の面)及び当該端部の端面(Y軸方向プラス側の面)に配置されている。また、被覆材425Dは、負極基材層421の端面(Y軸方向プラス側の面)に取り付けられている。つまり、被覆材425Dは、負極基材層421に取り付けられ、かつ、当該負極基材層421を覆うように配置されている。
As shown in the figure, the negative electrode active material layers 422 and 423 are not formed in the non-exposed portion 420Db as compared with the
なお、被覆材425Dの材質については、被覆材425と同様であるため、説明を省略
する。
Since the material of the covering
このように構成された負極420Dを有する蓄電素子であっても、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。具体的には、負極420の周縁部に負極活物質層422及び423が形成されていない場合であっても、負極基材層421の周縁部において金属のダレやバリ等があると、これら金属のダレやバリ等が脱落してコンタミが発生する虞がある。このため、被覆材425Dによって負極基材層421を覆うことにより、コンタミの発生を抑制することができる。
Even a power storage element having a
また、上記実施の形態2では、非露出部420Cbは、負極活物質層422及び423が形成されていない非形成部分により構成され、非形成部420a及び非露出部420Cbは、負極420Cの両長辺に配置されているとした。しかし、長辺に配置された非露出部420bは、被覆部分により構成されてもかまわない。これによっても、巻回の精度が低下して歩留まりが多少悪化する虞があるものの、コンタミの発生を抑制することができる。
Further, in the second embodiment, the non-exposed portion 420Cb is composed of a non-forming portion in which the negative electrode active material layers 422 and 423 are not formed, and the
また、上記説明では、負極は、短辺の長さが正極410よりも大きいとした。しかし、負極は、短辺の長さが正極410以下であってもかまわない。この場合、負極の短手方向端部が正極410によって圧迫されるために、負極に起因するコンタミは発生しにくくなる。よって、効果は多少小さくなるものの、負極の周縁部に非露出部を配置することにより、コンタミの発生を抑制することができる。
Further, in the above description, it is assumed that the length of the short side of the negative electrode is larger than that of the
また、上記説明では、負極は、両短辺及び両長辺を合わせた周長が正極410よりも大きいとした。しかし、負極は、周長が正極410以下であってもかまわない。この場合、負極に起因するコンタミが発生しにくくなるため、効果は多少小さくなるものの、負極の周縁部に非露出部を配置することにより、コンタミの発生を抑制することができる。
Further, in the above description, it is assumed that the peripheral length of the negative electrode, which is the sum of both short sides and both long sides, is larger than that of the
また、上記説明では、負極基材層421は、正極410の電位によって溶解する金属を含むとした。しかし、負極基材層421は、当該金属を含まなくてもかまわない。例えば、負極基材層421は、正極410の電位によって溶解しにくい金属を含んでもかまわない。この場合、負極におけるデンドライト状の析出による内部短絡は発生しにくくなるものの、負極基材層421の切り粉が例えばセパレータ430を貫通することによる内部短絡等は発生する虞が残る。よって、この場合であっても、負極の周縁部に非露出部を配置することにより、切り粉の発生を抑制することができるので、切り粉による微小短絡等の内部短絡を抑制することができる。
Further, in the above description, the negative electrode
また、上記説明では、負極は、長辺で蓄電素子10の負極集電体130に接続されるとした。しかし、負極は、短辺で負極集電体130に接続されてもよい。つまり、非形成部420aが配置される辺(第1の辺)と非露出部が配置される辺(第2の辺)とは、負極の互いに異なる辺であればよく、負極の短辺及び長辺のいずれの辺であってもかまわない。また、非露出部が配置される辺(第2の辺)は、非形成部420aが配置される辺(第1の辺)以外の辺であればよく、複数の辺であってもかまわない。また、非露出部は第2の辺の全てに配置されていなくてもよく、当該第2の辺の少なくとも一部に配置されていればよい。
Further, in the above description, it is assumed that the negative electrode is connected to the negative electrode
また、上記説明では、正極及び負極の各々は長尺帯状であるとした。しかし、正極及び負極の各々は矩形形状であればよく、矩形形状をなす4つの辺の長さが同等であってもかまわない。 Further, in the above description, it is assumed that each of the positive electrode and the negative electrode has a long strip shape. However, each of the positive electrode and the negative electrode may have a rectangular shape, and the lengths of the four sides forming the rectangular shape may be the same.
また、上記実施の形態及びその変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明
の範囲内に含まれる。また、上記実施の形態及びその変形例の部分的な構成を、適宜組み合わせてなる構成であってもよい。例えば、上述したように実施の形態1に実施の形態1の変形例2の構成を組み合わせてなる構成であってもかまわないし、実施の形態1に実施の形態2の構成を組み合わせてなる構成であってもかまわない。
Further, a form constructed by arbitrarily combining the above-described embodiment and its modifications is also included in the scope of the present invention. Further, the configuration may be a combination of the above-described embodiments and partial configurations of the modifications thereof as appropriate. For example, as described above, the configuration may be a combination of the configuration of the first embodiment and the configuration of the modified example 2 of the first embodiment, or the configuration may be a combination of the first embodiment and the configuration of the second embodiment. It doesn't matter if there is one.
本発明は、コンタミの発生を抑制できる蓄電素子を提供できるので、高品質及び高出力化が求められる自動車等に搭載される蓄電素子等に適用できる。 Since the present invention can provide a power storage element capable of suppressing the occurrence of contamination, it can be applied to a power storage element or the like mounted on an automobile or the like where high quality and high output are required.
10 蓄電素子
21、22、23 カッター
100 容器
110 蓋体
111 本体
120 正極集電体
130 負極集電体
200 正極端子
300 負極端子
400、400B、400C 電極体
410 正極
411 正極基材層
412、413 正極活物質層
410a、420a 非形成部
420b、420Ab、420Bb、420Cb、420Db 非露出部
420、420A、420B、420C、420D 負極
421 負極基材層
422、423 負極活物質層
425、425D 被覆材
430 セパレータ
500 巻き芯
500a 突起部
10
Claims (7)
前記負極板は、
基材層と、前記基材層上に一部または全部が露出した状態で形成された活物質層とを有し、
前記負極板の周縁部は、
前記蓄電素子の集電体に接続される第1の辺に配置され、前記活物質層が形成されていない非形成部と、
前記第1の辺と異なる第2の辺に配置され、前記活物質層が露出していない非露出部とを有し、
前記非露出部は、前記活物質層が形成されていない部分により構成され、
前記非形成部は、前記負極板の両長辺のうちの一方の長辺に配置され、前記非露出部は、前記両長辺のうちの他方の長辺に配置されている
蓄電素子。 A power storage element including an electrode body having a negative electrode plate and a positive electrode plate.
The negative electrode plate is
It has a base material layer and an active material layer formed on the base material layer in a partially or completely exposed state.
The peripheral edge of the negative electrode plate is
A non-forming portion arranged on the first side connected to the current collector of the power storage element and on which the active material layer is not formed, and a non-forming portion.
Disposed on a second side different from the first side, it possesses a non-exposed portion to which the active material layer is not exposed,
The non-exposed portion is composed of a portion where the active material layer is not formed.
The non-formed portion is arranged on one long side of both long sides of the negative electrode plate, and the non-exposed portion is arranged on the other long side of both long sides.
Power storage element .
前記負極板は、
基材層と、前記基材層上に一部または全部が露出した状態で形成された活物質層とを有し、
前記負極板の周縁部は、
前記蓄電素子の集電体に接続される第1の辺に配置され、前記活物質層が形成されていない非形成部と、
前記第1の辺と異なる第2の辺に配置され、前記活物質層が露出していない非露出部とを有し、
前記電極体は、前記負極板と前記正極板とが巻き芯に巻き付けられて形成され、
前記非露出部は、前記負極板の巻回方向の巻き始めの端部に配置され、前記巻き芯及び前記巻き芯から突出した突起部によって覆われた部分により構成されている
蓄電素子。 A power storage element including an electrode body having a negative electrode plate and a positive electrode plate.
The negative electrode plate is
It has a base material layer and an active material layer formed on the base material layer in a partially or completely exposed state.
The peripheral edge of the negative electrode plate is
A non-forming portion arranged on the first side connected to the current collector of the power storage element and on which the active material layer is not formed, and a non-forming portion.
Disposed on a second side different from the first side, it possesses a non-exposed portion to which the active material layer is not exposed,
The electrode body is formed by winding the negative electrode plate and the positive electrode plate around a winding core.
The non-exposed portion is arranged at the end of the winding start of the negative electrode plate in the winding direction, and is composed of the winding core and a portion covered by a protrusion protruding from the winding core.
Power storage element .
請求項1または2に記載の蓄電素子。 The power storage element according to claim 1 or 2 , wherein the negative electrode plate has a short side length larger than the short side length of the positive electrode plate.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電素子。 The power storage element according to any one of claims 1 to 3 , wherein the negative electrode plate has a circumference of both short sides and both long sides larger than that of the positive electrode plate.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電素子。 The power storage element according to any one of claims 1 to 4 , wherein the base material layer contains a metal that is dissolved by the potential of the positive electrode plate.
前記負極板の基材層上に、一部または全部が露出した状態で活物質層を形成する負極板形成工程と、
前記負極板形成工程で形成された負極板と正極板とを積層して電極体を形成する電極体形成工程とを含み、
前記負極板形成工程では、前記蓄電素子の集電体に接続される第1の辺に配置され、前記活物質層が形成されていない非形成部と、前記第1の辺と異なる第2の辺に配置され、前記活物質層が露出していない非露出部とを周縁部に有する負極板を形成し、
前記負極板形成工程では、前記非露出部を、前記活物質層が形成されていない部分により構成し、かつ、前記非形成部を、前記負極板の両長辺のうちの一方の長辺に配置し、前記非露出部を、前記両長辺のうちの他方の長辺に配置する
蓄電素子の製造方法。 A method for manufacturing a power storage element including an electrode body having a negative electrode plate and a positive electrode plate.
A negative electrode plate forming step of forming an active material layer on the base material layer of the negative electrode plate with a part or all exposed.
The present invention includes an electrode body forming step of laminating the negative electrode plate and the positive electrode plate formed in the negative electrode plate forming step to form an electrode body.
In the negative electrode plate forming step, a non-forming portion that is arranged on the first side connected to the current collector of the power storage element and does not have the active material layer formed, and a second side that is different from the first side. A negative electrode plate arranged on the side and having an unexposed portion where the active material layer is not exposed is formed on the peripheral portion.
In the negative electrode plate forming step, the non-exposed portion is composed of a portion where the active material layer is not formed, and the non-formed portion is formed on one of the long sides of the negative electrode plate. The non-exposed portion is arranged, and the unexposed portion is arranged on the other long side of the two long sides.
Manufacturing method of power storage element.
前記負極板の基材層上に、一部または全部が露出した状態で活物質層を形成する負極板形成工程と、
前記負極板形成工程で形成された負極板と正極板とを積層して電極体を形成する電極体形成工程とを含み、
前記負極板形成工程では、前記蓄電素子の集電体に接続される第1の辺に配置され、前記活物質層が形成されていない非形成部と、前記第1の辺と異なる第2の辺に配置され、前記活物質層が露出していない非露出部とを周縁部に有する負極板を形成し、
前記電極体形成工程では、前記負極板と前記正極板とを巻き芯に巻き付けて前記電極体を形成し、
前記負極板形成工程では、前記非露出部を、前記負極板の巻回方向の巻き始めの端部に配置し、前記非露出部を、前記巻き芯及び前記巻き芯から突出した突起部によって覆われた部分により構成する
蓄電素子の製造方法。 A method for manufacturing a power storage element including an electrode body having a negative electrode plate and a positive electrode plate.
A negative electrode plate forming step of forming an active material layer on the base material layer of the negative electrode plate with a part or all exposed.
The present invention includes an electrode body forming step of laminating the negative electrode plate and the positive electrode plate formed in the negative electrode plate forming step to form an electrode body.
In the negative electrode plate forming step, a non-forming portion that is arranged on the first side connected to the current collector of the power storage element and does not have the active material layer formed, and a second side that is different from the first side. A negative electrode plate arranged on the side and having an unexposed portion where the active material layer is not exposed is formed on the peripheral portion.
In the electrode body forming step, the negative electrode body and the positive electrode plate are wound around a winding core to form the electrode body.
In the negative electrode plate forming step, the non-exposed portion is arranged at the end of the winding start of the negative electrode plate in the winding direction, and the non-exposed portion is covered with the winding core and a protrusion protruding from the winding core. Consists of broken parts
Manufacturing method of power storage element.
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