JP7273773B2 - Laminated power storage device - Google Patents

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Description

本発明は、ラミネート型蓄電デバイスに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laminate type electricity storage device.

特開２０１２－２４３５５６号公報には、内圧上昇によるラミネート電池の膨張を検知するための、ラミネート電池パッケージに封入される構造体に関する発明が開示されている。正極および負極の端子が同一側面から突出しているラミネート電池を封止する際に、減圧環境下で封止を行うため、ラミネート電池を大気圧に開放すると、端子間に凹部が形成される。ここで開示された構造体は、正極および負極の端子間に配置されている。パッケージ内に収容された構造体と、パッケージ外に配置された検知部によって、内圧の変化に伴う凹部の深さの減少を検知でき、ラミネート電池の体積膨張を容易に検知できるとされている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-243556 discloses an invention relating to a structure enclosed in a laminate battery package for detecting expansion of the laminate battery due to an increase in internal pressure. When sealing a laminate battery in which the positive and negative terminals protrude from the same side surface, the sealing is performed under a reduced pressure environment. Therefore, when the laminate battery is exposed to atmospheric pressure, a recess is formed between the terminals. The structures disclosed herein are positioned between positive and negative terminals. It is said that the structure housed in the package and the detection unit arranged outside the package can detect the decrease in the depth of the recess due to the change in the internal pressure, and the volume expansion of the laminated battery can be easily detected.

特開２０１２－２４３５５６号公報JP 2012-243556 A

本発明者は、ラミネート型蓄電デバイスについて、使用環境の圧力変化によって加わる、ラミネートフィルム外装体へのダメージを抑制するような構造を提案したいと考えている。 The inventor of the present invention would like to propose a structure for a laminate-type electric storage device that suppresses damage to the laminate film exterior body due to pressure changes in the usage environment.

ここで開示されるラミネート型蓄電デバイスは、電極体と、内部に空洞を有する容積維持部品と、電極体と容積維持部品を収容したラミネートフィルム製の外装体とを備えている。外装体の内部は、大気圧よりも減圧されている。
かかるラミネート型蓄電デバイスは、減圧環境に置かれた場合にも、ラミネートフィルム製の外装体内部の空気の膨張を抑えることができ、膨張による外装体の破断等のリスクを低減することができる。 The laminate-type electricity storage device disclosed herein includes an electrode body, a volume maintaining component having a cavity inside, and an exterior body made of a laminate film that accommodates the electrode body and the volume maintaining component. The inside of the exterior body is pressure-reduced below atmospheric pressure.
Even when placed in a depressurized environment, such a laminate-type electricity storage device can suppress the expansion of air inside the outer package made of a laminate film, and can reduce the risk of breakage of the outer package due to expansion.

容積維持部品は、対向する一対の外形部と、対向する一対の外形部の間に配置され、一対の外形部を支持する支持部と、対向する一対の外形部の間に形成された空間部とを有していてもよい。外形部は、外装体の内側面に沿うように形成されていてもよい。容積維持部品は、空間部と外装体の内部とを連通させる開口を有していてもよい。また、外形部に沿った外装体の内側面は、９０度未満の角度で折れ曲った屈曲部を有しない構成としてもよい。容積維持部品の空間部の容積は、ラミネートフィルムの内部容積のうち、５％以上４０％以下としてもよい。外装体の内部の圧力は、１１．６ｋＰａ以下であってもよい。 The volume maintaining component is arranged between a pair of opposing outer shape portions, a support portion supporting the pair of outer shape portions, and a space portion formed between the pair of opposing outer shape portions. and The outer portion may be formed along the inner surface of the exterior body. The volume maintaining component may have an opening that allows communication between the space and the interior of the exterior body. Further, the inner side surface of the exterior body along the outer shape may be configured so as not to have a bent portion that is bent at an angle of less than 90 degrees. The volume of the space of the volume maintaining component may be 5% or more and 40% or less of the internal volume of the laminate film. The pressure inside the outer package may be 11.6 kPa or less.

一実施形態に係るラミネート型蓄電デバイスの構造を模式的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing the structure of a laminate-type electricity storage device according to one embodiment; FIG. 一実施形態に係るラミネート型蓄電デバイスの一部を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing part of a laminate-type electricity storage device according to one embodiment; FIG. 一実施形態に係る容積維持部品を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a volume maintaining component according to one embodiment; FIG. 一実施形態に係る容積維持部品を模式的に示す側面図である。FIG. 4 is a side view schematically showing a volume maintaining component according to one embodiment; 一実施形態に係る容積維持部品を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a volume maintaining component according to one embodiment; FIG. 外装体と電極積層部の間に存在する空間を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing a space existing between an outer package and an electrode laminate. 外装体と電極積層部の間に存在する空間を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a space existing between an outer package and an electrode laminate. 一実施形態に係る容積維持部品を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a volume maintaining component according to one embodiment; FIG. 一実施形態に係る容積維持部品を模式的に示す側面図である。FIG. 4 is a side view schematically showing a volume maintaining component according to one embodiment;

以下、ここで提案されるラミネート型蓄電デバイスの一実施形態を説明する。なお、以下に説明する図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。 An embodiment of the laminated electric storage device proposed here will be described below. In the drawings described below, members and portions having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted or simplified. Also, the dimensional relationships (length, width, thickness, etc.) in the drawings do not reflect the actual dimensional relationships.

本明細書においてラミネート型蓄電デバイスとは、外装材にラミネートフィルムが用いられた蓄電デバイスをいう。「蓄電デバイス」とは、充電と放電を行なうことができるデバイスをいう。蓄電デバイスには、一般にリチウムイオン電池やリチウム二次電池などと称される電池の他、リチウムポリマー電池、リチウムイオンキャパシタなどが包含される。二次電池は、正負極間の電荷担体の移動に伴って繰り返しの充放電が可能な電池一般をいう。二次電池は、液系の電解液が用いられたものでもよいし、固体電解質が用いられたいわゆる全固体電池でもよい。本明細書において、特に断らない限り、圧力は「絶対圧」を指す。また、特に断らない限り、「減圧」とは、大気圧よりも低い圧力のことをいう。 In the present specification, a laminate-type electricity storage device refers to an electricity storage device in which a laminate film is used as an exterior material. A "storage device" refers to a device that can be charged and discharged. Electricity storage devices include batteries generally called lithium ion batteries and lithium secondary batteries, as well as lithium polymer batteries, lithium ion capacitors, and the like. A secondary battery generally refers to a battery that can be repeatedly charged and discharged with movement of charge carriers between positive and negative electrodes. The secondary battery may be one using a liquid electrolyte, or a so-called all-solid battery using a solid electrolyte. In this specification, pressure refers to "absolute pressure" unless otherwise specified. In addition, unless otherwise specified, "reduced pressure" means a pressure lower than atmospheric pressure.

図１は、ここで開示されるラミネート型蓄電デバイス１０の構造を模式的に示す平面図である。図２は、ラミネート型蓄電デバイス１０の一部を模式的に示す断面図である。図２では、電極体２０の正極集電端子２７側の断面が図示されている。ラミネート型蓄電デバイス１０は、図１および図２に示されているように、電極体２０と、正極集電端子２７と、負極集電端子２８と、容積維持部品３０，３１と、ラミネートフィルム製の外装体４０とを備えている。外装体４０は、電極体２０と、容積維持部品３０，３１とを収容している。なお、本実施形態において、ラミネート型蓄電デバイス１０は全固体電池である。 FIG. 1 is a plan view schematically showing the structure of a laminate-type electricity storage device 10 disclosed herein. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing part of the laminate-type electricity storage device 10. As shown in FIG. FIG. 2 shows a cross section of the electrode body 20 on the side of the positive collector terminal 27 . As shown in FIGS. 1 and 2, the laminate-type electricity storage device 10 includes an electrode body 20, a positive collector terminal 27, a negative collector terminal 28, volume maintaining parts 30 and 31, and a laminate film. and an exterior body 40 of. The exterior body 40 accommodates the electrode body 20 and the volume maintaining components 30 and 31 . In addition, in this embodiment, the laminate-type electric storage device 10 is an all-solid battery.

電極体２０は、図１に示されているように、電極積層部２１と、正極集電部２３と、負極集電部２４とを備えている。電極体２０は、ラミネート型蓄電デバイス１０の発電要素となる部材である。電極体２０は、正極シートと、負極シートとが固体電解質層を介して交互に積層された積層構造を備えている。本実施形態では、電極積層部２１は、正極シートと負極シートとの積層方向に、幅広い矩形形状の平面を備えている。 As shown in FIG. 1, the electrode body 20 includes an electrode laminate portion 21, a positive current collector 23, and a negative current collector 24. As shown in FIG. The electrode body 20 is a member that serves as a power generation element of the laminate-type electricity storage device 10 . The electrode body 20 has a laminated structure in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are alternately laminated via a solid electrolyte layer. In this embodiment, the electrode laminate portion 21 has a wide rectangular flat surface in the stacking direction of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet.

図示は省略するが、正極シートは、正極集電箔と、正極活物質層とを備えている。正極集電箔としては、例えば、ステンレス（ＳＵＳ），Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｎなどの金属箔が用いられうる。正極集電箔には、導電性や耐酸化性などが考慮され、適当な金属箔が採用されるとよい。正極集電箔は、上述した電極積層部２１の平面形状に応じた矩形形状を有している。正極集電箔の矩形形状の一端には、集電タブが設けられている。集電タブは、正極集電部２３を構成するように予め定められた形状に正極集電箔の矩形形状の部位から一部が突出した部位である。正極集電部２３には、集電タブを含むみ正極活物質層が形成されない未形成部が設けられている。正極活物質層は、正極活物質を含有する層である。正極活物質層は、未形成部を除いて正極集電箔の両面に形成されている。正極活物質層に含まれる正極活物質としては、例えば、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物に代表される公知の正極活物質が適宜に用いられうる。正極活物質層には、固体電解質、バインダー、導電材等が含まれていてもよい。 Although illustration is omitted, the positive electrode sheet includes a positive current collector foil and a positive electrode active material layer. Metal foils such as stainless steel (SUS), Ni, Cr, Au, Pt, Al, Fe, Ti, and Zn can be used as the positive electrode current collector foil. A suitable metal foil may be adopted as the positive electrode current collector foil in consideration of conductivity, oxidation resistance, and the like. The positive electrode current collector foil has a rectangular shape corresponding to the planar shape of the electrode laminate portion 21 described above. A current collecting tab is provided at one end of the rectangular shape of the positive electrode current collecting foil. The current collecting tab is a portion protruding from the rectangular portion of the positive electrode current collecting foil in a predetermined shape so as to constitute the positive electrode current collecting portion 23 . The positive electrode current collecting portion 23 is provided with an unformed portion where the positive electrode active material layer is not formed and which includes the current collecting tab. The positive electrode active material layer is a layer containing a positive electrode active material. The positive electrode active material layer is formed on both sides of the positive electrode current collector foil except for the non-formed portion. As the positive electrode active material contained in the positive electrode active material layer, for example, a known positive electrode active material typified by lithium-nickel-manganese-cobalt composite oxide can be appropriately used. The positive electrode active material layer may contain a solid electrolyte, a binder, a conductive material, and the like.

負極シートは、負極集電箔と、該負極集電箔に形成された負極活物質層とを備えている。負極集電箔としては、例えば、ＳＵＳ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｚｎ等の金属箔が用いられうる。負極集電箔は、上述した電極積層部２１の平面形状に応じた矩形形状を有している。負極集電箔の矩形形状の一端には、集電タブが設けられている。集電タブは、負極集電部２４を構成するように予め定められた形状に負極集電箔の矩形形状の部位から一部が突出した部位である。負極集電部２４には、集電タブを含み負極活物質層が形成されない未形成部が設けられている。負極活物質層は、負極活物質を含有する層である。負極活物質層は、未形成部を除いて負極集電箔の両面に形成されている。負極活物質層としては、例えば、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素系負極活物質、Ｓｉ、酸化ケイ素等のＳｉ系負極活物質に代表される、公知の負極活物質が適当に用いられうる。負極活物質層には、固体電解質、バインダー、導電材等が含まれていてもよい。 The negative electrode sheet includes a negative electrode collector foil and a negative electrode active material layer formed on the negative electrode collector foil. Metal foils such as SUS, Cu, Ni, Fe, Ti, Co, and Zn can be used as the negative electrode current collector foil. The negative electrode current collector foil has a rectangular shape corresponding to the planar shape of the electrode laminate portion 21 described above. A current collecting tab is provided at one end of the rectangular shape of the negative electrode current collecting foil. The current collecting tab is a portion of a rectangular portion of the negative electrode current collecting foil that protrudes in a predetermined shape so as to form the negative electrode current collecting portion 24 . The negative electrode current collecting portion 24 is provided with an unformed portion including a current collecting tab and having no negative electrode active material layer formed thereon. The negative electrode active material layer is a layer containing a negative electrode active material. The negative electrode active material layer is formed on both sides of the negative electrode current collector foil except for the unformed portion. As the negative electrode active material layer, for example, known negative electrode active materials typified by carbon-based negative electrode active materials such as graphite, hard carbon and soft carbon, and Si-based negative electrode active materials such as Si and silicon oxide are appropriately used. sell. The negative electrode active material layer may contain a solid electrolyte, a binder, a conductive material, and the like.

固体電解質層は、Ｌｉイオン伝導体を含む層であり、正極活物質層と負極活物質層とを絶縁している。固体電解質層は固体電解質を含む。固体電解質としては、硫化物系固体電解質を好適に使用することができ、具体的には、例えば、Ｌｉ２ＳとＰ２Ｓ５との混合物（混合質量比Ｌｉ２Ｓ：Ｐ２Ｓ５＝５０：５０～１００：０、特に、好ましくはＬｉ２Ｓ：Ｐ２Ｓ５＝７０：３０）が挙げられる。固体電解質層は、バインダーを含んでいることが好ましい。バインダーとしてはブタジエンゴム（ＢＲ）が好適である。 The solid electrolyte layer is a layer containing a Li ion conductor, and insulates the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer. The solid electrolyte layer contains a solid electrolyte. As the solid electrolyte, a sulfide-based solid electrolyte can be suitably used. Specifically, for example, a mixture of Li 2 S and P 2 S 5 (mixing mass ratio Li 2 S:P 2 S 5 = 50:50 to 100:0, particularly preferably Li 2 S:P 2 S 5 =70:30). The solid electrolyte layer preferably contains a binder. Butadiene rubber (BR) is suitable as the binder.

電極積層部２１は、正極活物質層と負極活物質層とが固体電解質層を介して交互に積層されている。正極集電部２３を構成する集電タブは、向きを揃えられて電極積層部２１からはみ出ている。負極集電部２４を構成する集電タブは、正極シートの正極集電部２３とは反対側において、向きを揃えられて電極積層部２１からはみ出ている。正極集電部２３は、正極集電部２３を構成する正極集電箔の集電タブが重ねられて集約された部位である。負極集電部２４は、負極集電部２４を構成する負極集電箔の集電タブが重ねられて集約された部位である。本実施形態では、正極活物質層と負極活物質層とが積層された電極積層部２１は、略矩形である。正極集電部２３は、電極積層部２１の片側の短辺からはみ出ている。負極集電部２４は、正極集電部２３がはみ出た側とは反対側の短辺からはみ出ている。 In the electrode laminated portion 21, positive electrode active material layers and negative electrode active material layers are alternately laminated with solid electrolyte layers interposed therebetween. The current collecting tabs constituting the positive electrode current collecting portion 23 protrude from the electrode laminate portion 21 in the same direction. The current collecting tabs constituting the negative electrode current collecting portion 24 protrude from the electrode laminate portion 21 in the same direction on the opposite side of the positive electrode sheet to the positive electrode current collecting portion 23 . The positive current collecting portion 23 is a portion where the current collecting tabs of the positive electrode current collecting foil constituting the positive electrode current collecting portion 23 are stacked and concentrated. The negative electrode current collecting portion 24 is a portion where the current collecting tabs of the negative electrode current collecting foil constituting the negative electrode current collecting portion 24 are overlapped and concentrated. In this embodiment, the electrode lamination part 21 in which the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are laminated has a substantially rectangular shape. The positive electrode collector portion 23 protrudes from one short side of the electrode laminate portion 21 . The negative electrode current collector 24 protrudes from the short side opposite to the side where the positive electrode current collector 23 protrudes.

正極集電端子２７は、正極集電部２３と電気的に接続されている。負極集電端子２８は、負極集電部２４と電気的に接続されている。本実施形態では、正極集電端子２７は、矩形形状を有する板状の部材である。正極集電端子２７の一方の表面は、溶接等の方法で正極集電部２３と接合されている。正極集電端子２７は、例えば、正極集電箔と同じ金属から構成されている。負極集電端子２８は、矩形形状を有する板状の部材である。負極集電端子２８の一方の表面は、溶接等の方法で負極集電部２４と接合されている。負極集電端子２８は、例えば負極集電箔と同じ金属から構成されている。 The positive collector terminal 27 is electrically connected to the positive collector 23 . The negative collector terminal 28 is electrically connected to the negative collector 24 . In this embodiment, the positive collector terminal 27 is a plate-like member having a rectangular shape. One surface of the positive collector terminal 27 is joined to the positive collector 23 by welding or the like. The positive collector terminal 27 is made of, for example, the same metal as the positive collector foil. The negative collector terminal 28 is a plate-like member having a rectangular shape. One surface of the negative electrode current collecting terminal 28 is joined to the negative electrode current collecting portion 24 by a method such as welding. The negative collector terminal 28 is made of the same metal as the negative collector foil, for example.

図３は、容積維持部品３０，３１を模式的に示す斜視図である。図４は、容積維持部品３０，３１を模式的に示す側面図である。容積維持部品３０，３１は、図３に示されているように、内部に空洞を有する部材である。本実施形態では、容積維持部品３０，３１は、略直方体形状である。容積維持部品３０，３１は、電極積層部２１の短辺に応じた長さと、電極積層部２１の厚さに応じた高さを有している。本実施形態では、容積維持部品３０，３１は、外形部３２と、支持部３３と、空間部３４とを有している。 FIG. 3 is a perspective view schematically showing volume maintaining components 30 and 31. As shown in FIG. FIG. 4 is a side view schematically showing volume maintaining components 30 and 31. As shown in FIG. The volume maintaining parts 30, 31 are members having cavities inside, as shown in FIG. In this embodiment, the volume maintaining components 30, 31 are substantially rectangular parallelepiped-shaped. The volume maintaining components 30 and 31 have a length corresponding to the short side of the electrode laminate portion 21 and a height corresponding to the thickness of the electrode laminate portion 21 . In this embodiment, the volume maintaining components 30 and 31 have an outer portion 32, a support portion 33, and a space portion .

外形部３２は、対向する一対の部分である。本実施形態では、外形部３２は、電極積層部２１の短辺に応じた長さを備えた一対の矩形状の板で構成されている。
支持部３３は、対向する一対の外形部３２の間に配置され、一対の外形部３２を支持する部位である。本実施形態では、支持部３３は、外形部３２の間に垂直に配置された板状の部位３３ａ～３３ｅで構成されている。このうち板状の部位３３ａ，３３ｂは、外形部３２の長辺方向の両端において、外形部３２の短辺方向に沿って配置されている。板状の部位３３ｃ，３３ｄは、外形部３２の長辺方向の中間部に間隔を開けて、外形部３２の短辺方向に沿って配置されている。板状の部位３３ｅは、外形部３２の一方の長辺に沿って垂直に配置されている。容積維持部品３０，３１は、板状の部位３３ｅが配置された側とは反対側の長辺に沿って開口した、開口３６ａ～３６ｃを有している。 The profile part 32 is a pair of opposing parts. In this embodiment, the outer portion 32 is composed of a pair of rectangular plates having lengths corresponding to the short sides of the electrode laminate portion 21 .
The support portion 33 is a portion that is arranged between a pair of opposing outer shape portions 32 and supports the pair of outer shape portions 32 . In this embodiment, the support portion 33 is composed of plate-like portions 33a to 33e arranged vertically between the contour portions 32. As shown in FIG. Of these, the plate-like portions 33 a and 33 b are arranged along the short side direction of the outer portion 32 at both ends of the outer portion 32 in the long side direction. The plate-like portions 33c and 33d are arranged along the short side direction of the outer portion 32 with an interval in the middle portion of the outer portion 32 in the long side direction. The plate-like portion 33 e is arranged vertically along one long side of the outer portion 32 . The volume maintaining components 30 and 31 have openings 36a to 36c along the long side opposite to the side on which the plate-like portion 33e is arranged.

空間部３４は、対向する一対の外形部３２の間に形成されている。本実施形態では、一対の外形部３２の間には、板状の部位３３ａ～３３ｄで区画された空間がそれぞれ形成されている。このうち、板状の部位３３ｃ，３３ｄの間の開口３６ｂは、正極集電部２３と正極集電端子２７の接続部が収容されるように所要の幅を備えている。板状の部位３２ｅには、板状の部位３３ｃ，３３ｄの間に、正極集電端子２７が挿通される横長の開口３７が形成されている。このように、容積維持部品３０，３１には、空間部３４と外装体の内部とを連通させるための開口３６ａ～３６ｃ，３７を有している。このような開口は、容積維持部品３０，３１に少なくとも一つ形成されているとよい。 The space portion 34 is formed between the pair of outer shape portions 32 facing each other. In this embodiment, spaces defined by plate-like portions 33a to 33d are formed between the pair of outer shape portions 32, respectively. Of these, the opening 36b between the plate-like portions 33c and 33d has a required width so that the connecting portion between the positive collector portion 23 and the positive collector terminal 27 can be accommodated. In the plate-like portion 32e, a laterally long opening 37 is formed between the plate-like portions 33c and 33d, through which the positive collector terminal 27 is inserted. Thus, the volume maintaining parts 30, 31 have openings 36a to 36c, 37 for communicating the space 34 with the inside of the exterior body. At least one such opening may be formed in the volume maintaining components 30 , 31 .

図１および図２に示されているように、容積維持部品３０，３１は、電極積層部２１の短辺の両側に沿ってそれぞれ配置されている。図２に示されているように、容積維持部品３０，３１の開口３６は、電極積層部２１に向けられている。容積維持部品３０，３１の開口３７は、電極積層部２１とは反対側に向けられている。正極集電部２３と正極集電端子２７との接合部は、一方の容積維持部品３０の開口３６ｂから容積維持部品３０の内部に収められている。図２に示されているように、正極集電端子２７は、開口３７から容積維持部品３０の外にはみ出ている。負極集電部２４と負極集電端子２８との接合部は、他方の容積維持部品３１の開口３６ｂから容積維持部品３１の内部に収められている。負極集電端子２８は、開口３７から容積維持部品３１の外にはみ出ている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the volume maintaining components 30 and 31 are arranged along both sides of the short sides of the electrode stack 21, respectively. As shown in FIG. 2, the openings 36 of the volume maintaining components 30, 31 are directed toward the electrode stack 21. As shown in FIG. The openings 37 of the volume maintaining parts 30 and 31 face the side opposite to the electrode stack 21 . The junction between the positive current collector 23 and the positive current collector terminal 27 is accommodated inside the volume maintaining component 30 through the opening 36b of one of the volume maintaining components 30 . As shown in FIG. 2 , the positive collector terminal 27 protrudes outside the volume maintaining component 30 through the opening 37 . The junction between the negative current collector 24 and the negative current collector terminal 28 is housed inside the volume maintaining component 31 through the opening 36b of the other volume maintaining component 31 . The negative collector terminal 28 protrudes outside the volume maintaining component 31 through the opening 37 .

容積維持部品３０，３１は、所要の剛性を備えているとよい。容積維持部品３０，３１に用いられる材料は、外装体４０内部の圧力と外部の圧力の差圧に対して変形しない強度を持ち、かつ、電池の内部に配置することができるものを特に制限なく用いることができる。かかる材料としては、樹脂等の絶縁性があり軽い材料を好ましく用いることができる。 The volume retaining parts 30, 31 should have the required stiffness. The material used for the volume maintaining parts 30 and 31 is not particularly limited, and has the strength not to be deformed against the pressure difference between the pressure inside the outer package 40 and the pressure outside, and can be arranged inside the battery. can be used. As such a material, an insulating and light material such as resin can be preferably used.

本実施形態において外装体４０は、電極積層部２１よりも一回り大きい矩形状の２枚のラミネートフィルムから構成されている。ラミネートフィルムとしては、水分等の透過を防止するための金属シートと、金属シートの外側面を覆う絶縁樹脂層と、金属シートの内側面を覆う熱可塑性樹脂層とを有している、多層構造を有するものが好ましく用いられる。 In the present embodiment, the exterior body 40 is composed of two rectangular laminate films that are one size larger than the electrode laminate portion 21 . The laminate film has a multi-layer structure having a metal sheet for preventing permeation of moisture and the like, an insulating resin layer covering the outer surface of the metal sheet, and a thermoplastic resin layer covering the inner surface of the metal sheet. is preferably used.

金属シートは、ラミネートフィルムにおいて酸素や水分、電解液の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担っている。金属シートとしては、アルミニウム箔や銅箔等を用いることができる。絶縁樹脂層は、絶縁性を有しており、かつ、熱可塑性樹脂層を溶融させ、接着させる際に、溶融しない程度の融点を有している。絶縁樹脂層に用いられる樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリエステル等、熱可塑性樹脂層に用いられる樹脂よりも融点が十分に高い樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂層は、リチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスで求められる腐食性に対しても優れた耐薬品性を具備しているとよい。また、熱可塑性樹脂層は、ラミネートフィルムの内側面が重ねられて接着される際に熱溶着されるものであり、ヒートシール性を備えている。熱可塑性樹脂層は、耐薬品性およびヒートシール性の点で、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物およびアイオノマーで構成されるのが好ましい。 The metal sheet plays a role of imparting gas barrier properties to the laminate film to prevent permeation of oxygen, moisture, and electrolytic solution. Aluminum foil, copper foil, or the like can be used as the metal sheet. The insulating resin layer has insulating properties and has a melting point such that it does not melt when the thermoplastic resin layer is melted and adhered. As the resin used for the insulating resin layer, for example, a resin having a sufficiently higher melting point than the resin used for the thermoplastic resin layer, such as polyamide or polyester, is used. The thermoplastic resin layer preferably has excellent chemical resistance against corrosiveness, which is required for electricity storage devices such as lithium ion secondary batteries. Further, the thermoplastic resin layer is heat-sealed when the inner surfaces of the laminate films are laminated and adhered, and has a heat-sealing property. The thermoplastic resin layer is preferably composed of polyethylene, polypropylene, olefinic copolymers, acid-modified products thereof, and ionomers in terms of chemical resistance and heat sealability.

外装体４０は、電極積層部２１の幅広面と対向するように配置されている。外装体４０は、図１に示されているように、正極集電端子２７と負極集電端子２８が部分的にはみ出された状態で、電極体２０と容積維持部品３０，３１を覆っている。外装体４０は、内部に電極体２０と容積維持部品３０，３１を収容しやすいように、電極体２０と容積維持部品３０，３１の寸法に応じた凹みが設けられるよう、エンボス加工が施されていてもよい。
外装体４０は、２枚のラミネートフィルムの周縁部の内側面が互いに熱溶着されることで密封されている。正極集電端子２７と負極集電端子２８が２枚のラミネートフィルムの間から外に出ている部分では、ラミネートフィルムの内側面が正極集電端子２７と負極集電端子２８の表裏両面に熱溶着されている。 The exterior body 40 is arranged so as to face the wide surface of the electrode laminate portion 21 . As shown in FIG. 1, the exterior body 40 covers the electrode body 20 and the volume maintaining parts 30 and 31 with the positive collector terminal 27 and the negative collector terminal 28 partially protruding. . The exterior body 40 is embossed so that recesses corresponding to the dimensions of the electrode body 20 and the volume maintaining components 30 and 31 are provided so that the electrode body 20 and the volume maintaining components 30 and 31 can be easily accommodated inside. may be
The exterior body 40 is hermetically sealed by thermally welding the inner surfaces of the peripheral edge portions of the two laminate films to each other. In the portion where the positive electrode current collector terminal 27 and the negative electrode current collector terminal 28 protrude from between the two laminate films, the inner surface of the laminate film heats both the front and back surfaces of the positive electrode current collector terminal 27 and the negative electrode current collector terminal 28. welded.

ここで開示されるラミネート型蓄電デバイス１０は、上述したように電極体２０と容積維持部品３０，３１を外装体４０内に収容し、周縁部を溶着し密封することによって製造される。収容および密封は、真空チャンバ等を用いて減圧環境下で行われる。
電極体２０と容積維持部品３０，３１が外装体４０に収容される際、外装体４０の内部には余剰空間が存在する。この空間は、減圧環境下で密封されたラミネート型蓄電デバイス１０が大気圧に戻される際に、大気圧と外装体４０内部の圧力差によって押しつぶされ、体積が減少する。その際、余剰空間の体積の減少に伴って外装体４０内部の圧力が上昇する。電極体２０、容積維持部品３０，３１、正極集電端子２７および負極集電端子２８と外装体４０が密着し、それ以上体積が減少できなくなったところで外装体４０内部の圧力の上昇も止まる。大気圧に戻された外装体４０内部の圧力は、密封時の圧力よりも高く、大気圧よりも減圧されている。 The laminate-type electric storage device 10 disclosed here is manufactured by housing the electrode body 20 and the volume maintaining parts 30 and 31 in the exterior body 40 as described above, and welding and sealing the peripheral edges. The housing and sealing are performed under a reduced pressure environment using a vacuum chamber or the like.
When the electrode body 20 and the volume maintaining parts 30 and 31 are accommodated in the exterior body 40, there is an excess space inside the exterior body 40. As shown in FIG. This space is crushed by the pressure difference between the atmospheric pressure and the interior of the exterior body 40 when the laminated power storage device 10 sealed under the reduced pressure environment is returned to the atmospheric pressure, and the volume is reduced. At that time, the pressure inside the exterior body 40 increases as the volume of the surplus space decreases. The electrode body 20, the volume maintaining parts 30 and 31, the positive current collector terminal 27, the negative current collector terminal 28, and the exterior body 40 are in close contact with each other, and the pressure inside the exterior body 40 stops increasing when the volume cannot be reduced any further. The pressure inside the exterior body 40 returned to the atmospheric pressure is higher than the pressure at the time of sealing and is reduced below the atmospheric pressure.

ここで開示されるラミネート型蓄電デバイス１０は、外装体４０内部に電極体２０と容積維持部品３０，３１とが収容されている。減圧環境下で密封されたラミネート型蓄電デバイス１０が大気圧に戻される際にも、容積維持部品３０，３１内部の空間は押しつぶされずに維持される。それによって、外装体４０内部の空間の体積の減少が抑えられ、外装体４０内部の圧力の上昇も抑えられる。外装体４０内部の圧力が低く抑えられていることによって、ラミネート型蓄電デバイス１０が減圧環境下で使用される際にも外装体４０内部の空気の膨張が抑えられる。その結果、外装体４０内部の空気の膨張による外装体４０の破断等のリスクが低減される。 In the laminate type electricity storage device 10 disclosed here, the electrode body 20 and the volume maintaining components 30 and 31 are housed inside the exterior body 40 . Even when the laminated electric storage device 10 sealed under a reduced pressure environment is returned to atmospheric pressure, the space inside the volume maintaining components 30 and 31 is maintained without being crushed. As a result, the reduction in the volume of the space inside the exterior body 40 is suppressed, and the increase in the pressure inside the exterior body 40 is also suppressed. Since the pressure inside the exterior body 40 is kept low, expansion of the air inside the exterior body 40 is suppressed even when the laminate type electricity storage device 10 is used in a reduced pressure environment. As a result, the risk of breakage of the exterior body 40 due to expansion of the air inside the exterior body 40 is reduced.

容積維持部品３０，３１は、一対の対向する外形部３２と、外形部３２を支持する支持部３３と、一対の外形部３２の間に形成された空間部３４を有している。このような構成によって、空間部３４に外装体４０内部の余剰空間が好適に維持され、上記の効果がより良好に発揮され得る。
また、外形部３２は、外装体４０の内側面に沿うように設けられている。このような構成によって、外装体４０内部の圧力と大気圧との差圧によってかかる力を面で受けることができ、外装体４０にかかる負荷を抑えることができる。 Each of the volume maintaining components 30 and 31 has a pair of outer shape portions 32 facing each other, a support portion 33 that supports the outer shape portions 32 , and a space portion 34 formed between the pair of outer shape portions 32 . With such a configuration, the extra space inside the exterior body 40 is preferably maintained in the space portion 34, and the above effects can be exhibited more satisfactorily.
Further, the outer portion 32 is provided along the inner surface of the exterior body 40 . With such a configuration, the force applied by the differential pressure between the pressure inside the exterior body 40 and the atmospheric pressure can be received by the surface, and the load applied to the exterior body 40 can be suppressed.

容積維持部品３０，３１は、空間部３４と外装体４０内部とが連通する開口を有している。このような開口によって、容積維持部品３０，３１と外装体４０内部の圧力が均一に保たれる。これによって、外装体４０にかかる差圧が均一になり、外装体４０に部分的に負荷がかかることを抑えることができる。
正極集電部２３と正極集電端子２７との接合部および負極集電部２４と負極集電端子２８との接合部は、容積維持部品３０の内部に収められている。これによって、ラミネート型蓄電デバイス１０に外力が加わった場合にも、接合部が好適に保護されうる。 The volume maintaining components 30 and 31 have openings through which the space 34 and the interior of the exterior body 40 communicate. Such openings keep the pressure inside the volume maintaining parts 30 and 31 and the exterior body 40 uniform. As a result, the differential pressure applied to the exterior body 40 becomes uniform, and partial load on the exterior body 40 can be suppressed.
A joint portion between the positive collector portion 23 and the positive collector terminal 27 and a joint portion between the negative collector portion 24 and the negative collector terminal 28 are housed inside the volume maintaining component 30 . Thereby, even when an external force is applied to the laminate-type electric storage device 10, the joints can be favorably protected.

容積維持部品３０，３１の内部の容積は、ラミネート型蓄電デバイス１０が使用される環境の圧力等に応じて適宜設定され得る。使用環境の圧力変化による外装体４０の内部の空気の膨張収縮を抑制するため、使用環境の圧力が低いほど、外装体４０の内部の圧力を下げる必要がある。容積維持部品３０，３１の空間容積を大きくすることによって、外装体４０の内部の圧力を下げることができる。
以下、外装体４０内部の圧力をねらいの圧力以下とするために必要な容積維持部品３０，３１の容積を概算する方法の一例を説明する。 The internal volume of volume maintaining components 30 and 31 can be appropriately set according to the pressure of the environment in which laminate-type electricity storage device 10 is used. In order to suppress expansion and contraction of the air inside the exterior body 40 due to pressure changes in the usage environment, it is necessary to lower the pressure inside the exterior body 40 as the pressure in the usage environment is lower. By increasing the spatial volume of the volume maintaining parts 30 and 31, the pressure inside the exterior body 40 can be reduced.
An example of a method for roughly estimating the volumes of the volume maintaining components 30 and 31 required to reduce the pressure inside the exterior body 40 to the target pressure or less will be described below.

まず、容積維持部品を有しないラミネート型蓄電デバイスにおいて、密封前の外装体４０内部の余剰空間容積をＶａ、密封時の圧力をＰａ、大気圧開放後の外装体４０内部の余剰空間容積をＶｂ、大気圧開放後の外装体４０内部の圧力をＰｂとする。ここでは、余剰空間容積とは、外装体４０内部の空間容積から、外装体４０内部に収容された電極体２０によって占められる空間を除いた容積のことをいう。
ボイルシャルルの法則より、Ｖａ、Ｐａ、Ｖｂ、Ｐｂの関係は、
Ｖａ×Ｐａ＝Ｖｂ×Ｐｂ
と表される。大気開放後の外装体４０内部の圧力は、
式１：Ｐｂ＝Ｐａ×（Ｖａ／Ｖｂ）
である。 First, in a laminate-type electricity storage device that does not have a volume maintaining component, V a is the surplus space volume inside the exterior body 40 before sealing, P a is the pressure during sealing, and P a is the surplus space volume inside the exterior body 40 after releasing to atmospheric pressure. is V b , and the pressure inside the exterior body 40 after release to atmospheric pressure is P b . Here, the surplus space volume means the volume obtained by removing the space occupied by the electrode assembly 20 housed inside the exterior body 40 from the space volume inside the exterior body 40 .
From Boyle-Charles' law, the relationship between V a , P a , V b , and P b is
V a ×P a =V b ×P b
is represented. The pressure inside the exterior body 40 after being released to the atmosphere is
Formula 1: P b =P a ×(V a /V b )
is.

大気圧開放後の外装体４０内部の圧力Ｐｂを目的の圧力以下とするには、一定以上の空間容積を有する容積維持部品３０，３１を外装体４０内に収容するとよい。ねらいの圧力Ｐｔ、容積維持部品３０，３１の空間容積をＶｃとすると、Ｖcは、以下の要領で概算することが可能である。
大気圧開放後の外装体４０内部の空間容積を、容積維持部品３０，３１の空間容積を容積維持部品３０，３１の空間容積Ｖｃと余剰空間容積Ｖｂの和とし、大気圧開放後の外装体４０内部の圧力Ｐｂがねらいの圧力Ｐｔ以下であるとすると、
Ｐｔ≧Ｐｂ＝Ｐａ×Ｖａ／（Ｖｂ＋Ｖｃ）
の関係が得られる。この式を変形すると、
式２：Ｖｃ≧Ｐａ×Ｖａ／Ｐｔ－Ｖｂ
の関係が得られる。式２を満たすように容積維持部品３０，３１の空間容積Ｖｃを設定することにより、外装体４０内部の圧力をねらいの圧力以下とすることができる。 In order to make the pressure Pb inside the exterior body 40 after release to the atmospheric pressure equal to or less than the target pressure, it is preferable to accommodate the volume maintaining components 30 and 31 having a spatial volume of a certain level or more in the exterior body 40 . Assuming the target pressure P t and the spatial volume of the volume maintaining parts 30 and 31 as V c , V c can be roughly calculated as follows.
The spatial volume inside the exterior body 40 after being released to atmospheric pressure is defined as the sum of the spatial volume V c of the volume maintaining components 30 and 31 and the surplus spatial volume V b of the volume maintaining components 30 and 31, and Assuming that the pressure Pb inside the exterior body 40 is equal to or less than the target pressure Pt ,
Pt ≧ Pb = Pa * Va /( Vb + Vc )
relationship is obtained. By transforming this formula,
Equation 2: V c ≧P a ×V a /P t −V b
relationship is obtained. By setting the space volume V c of the volume maintaining parts 30 and 31 so as to satisfy Equation 2, the pressure inside the exterior body 40 can be made equal to or less than the target pressure.

ここでは、ＶｂとＶｃが独立して存在することを前提としているが、部品を挿入することで挿入しない場合におけるＶｂが減じる場合には、その減じる容積分だけＶｃを増やすことで、外装体４０内部の圧力を目的の圧力を目的の圧力Ｐｔ以下とすることができる。減じる容積については予め実験を行うことやシミュレーション等によって見積もることができる。 Here, it is assumed that Vb and Vc exist independently, but if Vb in the case where the part is not inserted is reduced by inserting the part, Vc can be increased by the amount of the reduced volume. , the pressure inside the exterior body 40 can be reduced to the target pressure Pt or less. The volume to be reduced can be estimated by conducting experiments in advance or by simulation.

上記の式を用いて、下記寸法の電極体２０および外装体４０を有するラミネート型蓄電デバイスについて、外装体４０内部の圧力をねらいの圧力以下とするために必要な容積維持部品３０，３１の内部の空間容積の寸法を計算する。ここでは、外装体４０内部のねらいの圧力は、ＥＮ輸送法規における試験圧力である１１．６ｋＰａとする。密封を行う際の真空チャンバ内の圧力Ｐａは４ｋＰａとする。また、電極体２０の寸法は、集電部と集電端子の体積は無視して、電極積層部２１の寸法として計算する。外装体４０の寸法は、密封前の外装体４０内部の寸法が下記になるようにエンボス加工が施されているものとする。
電極積層部２１の寸法：８０ｍｍ×２５０ｍｍ×６ｍｍ
外装体４０の寸法：１００ｍｍ×３１０ｍｍ×１０ｍｍ Using the above formula, for a laminate-type electricity storage device having an electrode body 20 and an exterior body 40 with the following dimensions, the inside of the volume maintaining components 30 and 31 required to keep the pressure inside the exterior body 40 below the target pressure Calculate the dimensions of the spatial volume of Here, the target pressure inside the exterior body 40 is set to 11.6 kPa, which is the test pressure in the EN transportation regulations. The pressure Pa in the vacuum chamber when sealing is set to 4 kPa. Further, the dimensions of the electrode body 20 are calculated as the dimensions of the electrode laminate part 21, ignoring the volume of the current collecting part and the current collecting terminal. The dimensions of the exterior body 40 are embossed so that the internal dimensions of the exterior body 40 before sealing are as follows.
Dimensions of electrode laminate 21: 80 mm x 250 mm x 6 mm
Dimensions of exterior body 40: 100 mm x 310 mm x 10 mm

図６は、外装体と電極積層部の間に存在する空間を模式的に示す平面図である。図７は、外装体と電極積層部の間に存在する空間を模式的に示す断面図である。まず、密封前の外装体４０と電極体２０との間の余剰空間の体積を求める。図６および図７に示されているように、外装体４０内部の余剰空間を、電極積層部の短辺側に沿った空間５１、電極積層部の幅広面に沿った空間５２、電極積層部の長辺側に沿った空間５３に分けて計算する。外装体４０内部の余剰空間の体積Ｖａとし、空間５１，５２，５３の体積をそれぞれＶ５１，Ｖ５２，Ｖ５３とすると、
Ｖ５１＝１０ｍｍ×３０ｍｍ×１００ｍｍ＝３０ｃｍ３
Ｖ５２＝２ｍｍ×２５０ｍｍ×８０ｍｍ＝４０ｃｍ３
Ｖ５３＝１０ｍｍ×１０ｍｍ×２５０ｍｍ＝２５ｃｍ３
と求められる。空間５１、５２、５３はそれぞれ電極積層部を挟んで両面または両側に存在するので、余剰空間の合計の体積は、
Ｖａ＝（Ｖ５１＋Ｖ５２＋Ｖ５３）×２＝１９０ｃｍ３
と求められる。 FIG. 6 is a plan view schematically showing a space existing between the outer package and the electrode laminate. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a space existing between the outer package and the electrode laminate. First, the volume of the surplus space between the exterior body 40 and the electrode body 20 before sealing is obtained. As shown in FIGS. 6 and 7, the extra space inside the exterior body 40 is divided into a space 51 along the short side of the electrode laminate, a space 52 along the wide surface of the electrode laminate, and a space 52 along the wide surface of the electrode laminate. is divided into the space 53 along the long side of . Assuming that the volume of the surplus space inside the exterior body 40 is Va and the volumes of the spaces 51 , 52 and 53 are respectively V51, V52 and V53 ,
V51 = 10mm x 30mm x 100mm = 30cm3
V52 = 2mm x 250mm x 80mm = 40cm3
V53 = 10mm x 10mm x 250mm = 25cm3
is asked. Since the spaces 51, 52, and 53 exist on both sides or both sides of the electrode laminate, the total volume of the surplus spaces is
Va = ( V51 + V52 + V53 ) x 2 = 190 cm3
is asked.

次に、かかる余剰空間を持って密封されたラミネート型蓄電デバイスについて、大気圧に開放した後の外装体４０内部の余剰空間を概算する。大気圧開放後、外装体４０は内部にある程度の隙間をもって、電極体２０や外装体４０同士が密着する。この隙間はラミネートフィルムの強度や電極体の形状等によって変わり得るが、ここでは、電極積層部と外装体の間に沿って０．５ｍｍの隙間が残ったとして、大気圧開放後の外装体４０内部の余剰空間Ｖｂの体積を計算する。大気圧開放後のＶ５１、Ｖ５２およびＶ５３はそれぞれ、
Ｖ５１＝０．５ｍｍ×３０ｍｍ×１００ｍｍ＝１．５ｃｍ３
Ｖ５２＝０．５ｍｍ×２５０ｍｍ×８０ｍｍ＝１０ｃｍ３
Ｖ５３＝０．５ｍｍ×１０ｍｍ×２５０ｍｍ＝１．２５ｃｍ３
と見積もることができる。Ｖ５１、Ｖ５２およびＶ５３はそれぞれ電極積層部２１を挟んで両面または両側に存在するので、余剰空間の合計の体積は、
Ｖｂ＝（Ｖ５１＋Ｖ５２＋Ｖ５３）×２＝２５．５ｃｍ３
と見積もることができる。Ｖａ、Ｖｂ、Ｐａを式１に代入すると、
大気圧開放後の外装体内部の圧力Ｐｂ＝Ｐａ×（Ｖａ／Ｖｂ）＝２９．８ｋＰａである。 Next, the surplus space inside the exterior body 40 after being released to the atmospheric pressure is roughly estimated for the laminated electric storage device sealed with such surplus space. After the atmospheric pressure is released, the electrode body 20 and the exterior body 40 are brought into close contact with each other with a certain amount of gap inside the exterior body 40 . This gap may vary depending on the strength of the laminate film, the shape of the electrode body, etc., but here, assuming that a gap of 0.5 mm remains along the electrode laminate and the exterior body, the exterior body 40 after the atmospheric pressure is released. Calculate the volume of the internal excess space Vb . V 51 , V 52 and V 53 after release to atmospheric pressure are, respectively,
V51 = 0.5mm x 30mm x 100mm = 1.5cm3
V52 = 0.5mm x 250mm x 80mm = 10cm3
V53 = 0.5mm x 10mm x 250mm = 1.25cm3
can be estimated. Since V 51 , V 52 and V 53 exist on both sides or both sides of the electrode laminate portion 21, the total volume of the surplus space is
V b =(V 51 +V 52 +V 53 )×2=25.5 cm 3
can be estimated. Substituting V a , V b , and P a into Equation 1, we get
The pressure P b =P a ×(V a /V b )=29.8 kPa inside the exterior body after release to atmospheric pressure.

ここで、上記の方法で算出されたＶａ、Ｖｂを用いて、容積維持部品の空間容積Ｖｃを算出する。ねらいの圧力Ｐｔを１１．６ｋＰａよりも低い１１ｋＰａとし、Ｖａ、Ｖｂ、Ｐａを式２に代入すると、Ｖｃ≧Ｐａ×Ｖａ／Ｐｔ－Ｖｂ＝４３．６ｃｍ３となる。容積維持部品はこの値以上の空間容積を有する必要がある。例えば、電極積層部の短辺側に沿って、両方の側面に、内部に７．３ｍｍ×３０ｍｍ×１００ｍｍ＝２１．９ｃｍ３の空間を有する容積維持部品を設けることで、大気圧下において外装体内部の圧力を１１．６ｋＰａ以下とすることができる。 Here, using V a and V b calculated by the above method, the spatial volume V c of the volume maintaining component is calculated. When the target pressure P t is 11 kPa, which is lower than 11.6 kPa, and V a , V b , and P a are substituted into Equation 2, V c ≧P a ×V a /P t −V b =43.6 cm 3 Become. Volume maintaining components must have a spatial volume equal to or greater than this value. For example, along the short side of the electrode laminate, by providing a volume maintaining component having an internal space of 7.3 mm × 30 mm × 100 mm = 21.9 cm 3 on both sides, the outer body can be maintained under atmospheric pressure. The internal pressure can be 11.6 kPa or less.

このような空間容積を有する容積維持部品を備えるラミネート型蓄電デバイスは、圧力が１１．６ｋＰａの環境下に置かれても外装体が膨張しない。すなわち、かかる外装体内部の空気の膨張によって起こる、溶着部の引き剥がし等による外装体のダメージを低減することができる。 A laminate-type electric storage device having a volume maintaining component having such a spatial volume does not expand its outer packaging even when placed in an environment with a pressure of 11.6 kPa. That is, it is possible to reduce the damage to the exterior body caused by the peeling of the welded portion caused by the expansion of the air inside the exterior body.

容積維持部品３０，３１の空間部３４の容積は特に限定されない。空間部３４の容積は外装体４０の内部容積のうち、通常５％以上であり、例えば１５％以上とすることができる。また、空間部３４の容積は、外装体４０の内部容積のうち、通常４０％以下であり、例えば３０％以下とすることができる。
外装体４０の内部容積に対して空間部３４の容積がこのような範囲にあることよって、発電要素として必要とされる電極体の体積を維持しながらも、ラミネート型蓄電デバイスが減圧環境下に置かれた際に外装体にかかる負荷を低減することができる。 The volume of the space 34 of the volume maintaining components 30, 31 is not particularly limited. The volume of the space 34 is usually 5% or more of the internal volume of the exterior body 40, and can be, for example, 15% or more. In addition, the volume of the space 34 is usually 40% or less of the internal volume of the exterior body 40, and can be, for example, 30% or less.
Since the volume of the space 34 is within such a range with respect to the internal volume of the exterior body 40, the laminate type electricity storage device can be operated under a reduced pressure environment while maintaining the volume of the electrode body required as a power generation element. It is possible to reduce the load applied to the exterior body when placed.

図５は、容積維持部品３０，３１の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。この実施形態では、容積維持部品３０，３１は、略直方体形状である。外形部３２は、電極積層部２１の短辺に応じた長さを備えた一対の矩形状の板で構成されている。外形部３２は開口３８を有している。支持部３３は、外形部３２の長辺側の端部から垂直に配置された一対の矩形状の板で構成されている。一対の支持部３３は、一方に正極または負極の集電端子が挿通される横長の開口３７を備え、他方に正極または負極の集電露出部が挿通される開口を備えている。容積維持部品３０，３１の幅狭面には、外形部３２と支持部３３によって開口が形成されている。空間部３４は、外形部３２と支持部３３との間に形成された空間である。空間部３４と外装体の内部の空間は、外形部３２および支持部３３に設けられた開口や、外形部３２および支持部３３によって形成された開口によって連通されている。 FIG. 5 is a perspective view schematically showing another embodiment of volume maintaining components 30 and 31. As shown in FIG. In this embodiment, the volume maintaining components 30, 31 are substantially cuboid shaped. The outer portion 32 is composed of a pair of rectangular plates having lengths corresponding to the short sides of the electrode laminate portion 21 . Profile 32 has an opening 38 . The support portion 33 is composed of a pair of rectangular plates arranged vertically from the ends of the long sides of the outer portion 32 . One of the pair of support portions 33 has a horizontally elongated opening 37 through which the positive or negative collector terminal is inserted, and the other is provided with an opening through which the positive or negative collector exposed portion is inserted. Openings are formed in the narrow surfaces of the volume maintaining parts 30 and 31 by the contour portion 32 and the support portion 33 . A space portion 34 is a space formed between the outer portion 32 and the support portion 33 . The space 34 and the space inside the exterior body communicate with each other through openings provided in the outer portion 32 and the support portion 33 and openings formed by the outer portion 32 and the support portion 33 .

図８は、容積維持部品３０，３１の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。図９は、当該実施形態に係る容積維持部品３０，３１を模式的に示す側面図である。
この実施形態では、容積維持部品３０，３１は五角柱形状である。外形部３２は、連続した４枚の板状の部位３２ａ～３２ｄで構成されている。部位３２ａ～３２ｄは矩形状であり、部位３２ａと部位３２ｄは互いに対向している。部位３２ａ～３２ｄは、隣り合う部位が容積維持部品３０，３１の内側において９０度よりも大きい角度になるように繋がっている。外形部３２は、部位３２ｂと部位３２ｃの境界に沿って、正極または負極の集電端子が挿通される横長の開口３７を備えている。支持部３３は、外形部３２の間に垂直に配置された板状の部位３３ａ～３３ｄで構成されている。空間部は、外形部３２に囲まれて形成されている。容積維持部品３０，３１は、部位３２ａ，３２ｄおよび部位３３ａ～３３ｄによって作られた開口を有している。当該開口を介して空間部は外装体４０の内部と連通されている。
このような構成を有する容積維持部品３０，３１の外形部３２に沿った外装体の内側面は、９０度未満の角度で折れ曲った屈曲部を有しない。かかる構成によって、外装体にかかる負荷を低減することができる。 FIG. 8 is a perspective view schematically showing another embodiment of volume maintaining components 30 and 31. As shown in FIG. FIG. 9 is a side view schematically showing volume maintaining components 30 and 31 according to the embodiment.
In this embodiment, the volume maintaining components 30, 31 are pentagonal prism-shaped. The outer portion 32 is composed of four continuous plate-like portions 32a to 32d. The portions 32a to 32d are rectangular, and the portions 32a and 32d face each other. The portions 32a-32d are connected such that adjacent portions form an angle greater than 90 degrees inside the volume maintaining components 30,31. The outer portion 32 has a laterally long opening 37 along the boundary between the portion 32b and the portion 32c, through which the current collecting terminal of the positive electrode or the negative electrode is inserted. The support portion 33 is composed of plate-like portions 33 a to 33 d arranged vertically between the contour portions 32 . The space is formed by being surrounded by the outer shape portion 32 . Volume maintaining components 30, 31 have openings created by sections 32a, 32d and sections 33a-33d. The space communicates with the interior of the exterior body 40 through the opening.
The inner side surface of the exterior body along the outer shape portion 32 of the volume maintaining components 30 and 31 having such a configuration does not have a bent portion that is bent at an angle of less than 90 degrees. With such a configuration, the load applied to the exterior body can be reduced.

上述した実施形態において、電極積層部２１は矩形状であり、正極集電部２３と負極集電部２４はそれぞれ反対方向に電極積層部２１の短辺側から延びている。容積維持部品３０，３１は、電極積層部２１の短辺に沿って正極側および負極側の両側に配置されている。容積維持部品の配置や数は、これに限定されない。例えば、容積維持部品は、正極側と負極側で対称に配置されている必要はない。例えば、容積維持部品は、電極積層部２１の１つの側面にのみ配置されていてもよい。また、容積維持部品は、電極積層部２１の４つの側面を囲うように、４つの容積維持部品が配置されていてもよい。また、容積維持部品は、電極積層部２１の側面だけではなく、幅広面に沿って配置されていてもよい。
また、正極集電部２３および負極集電部２４の延びる方向は、これに限定されない。正極集電部２３と負極集電部２４は、互いに重ならないように、同一の辺の異なる部分から延びていてもよい。この場合、容積維持部品３０は、電極積層部２１の側面のうち、正極集電部２３と負極集電部２４が延びている側面に沿って配置されていることが好ましい。 In the above-described embodiment, the electrode laminate portion 21 has a rectangular shape, and the positive electrode collector portion 23 and the negative electrode collector portion 24 extend from the short sides of the electrode laminate portion 21 in opposite directions. The volume maintaining components 30 and 31 are arranged along the short sides of the electrode laminate portion 21 on both the positive electrode side and the negative electrode side. The arrangement and number of volume maintaining components are not limited to this. For example, the volume maintaining components need not be arranged symmetrically on the positive electrode side and the negative electrode side. For example, the volume maintaining component may be arranged only on one side surface of the electrode stack 21 . Further, four volume maintaining components may be arranged so as to surround the four side surfaces of the electrode laminate portion 21 . In addition, the volume maintaining component may be arranged along the wide surface of the electrode lamination part 21 as well as the side surface thereof.
Moreover, the direction in which the positive current collector 23 and the negative current collector 24 extend is not limited to this. The positive current collector 23 and the negative current collector 24 may extend from different portions of the same side so as not to overlap each other. In this case, the volume maintaining component 30 is preferably arranged along the side surface of the electrode stack 21 along which the positive current collector 23 and the negative current collector 24 extend.

容積維持部品３０，３１は、内部の空間が外装体４０の内部の空間と連通している限りにおいて上述した実施形態に限定されない。容積維持部品３０，３１の外形部３２や支持部３３には、外装体４０の内部との連通を確保する等の目的で、開口や溝等が設けられていてもよい。また、容積維持部品３０，３１の強度を向上させるため、全体としてトラス構造やハニカム構造となるような構造を適宜採用してもよい。 The volume maintaining components 30 and 31 are not limited to the embodiments described above as long as the internal space communicates with the internal space of the exterior body 40 . The outer portion 32 and the support portion 33 of the volume maintaining parts 30 and 31 may be provided with openings, grooves, or the like for the purpose of ensuring communication with the inside of the exterior body 40 . Moreover, in order to improve the strength of the volume maintaining parts 30 and 31, a truss structure or a honeycomb structure as a whole may be adopted as appropriate.

上述した実施形態では、外装体４０の構成は、電極積層部よりも一回り大きい矩形状の２枚のラミネートフィルムから構成されているものであるが、かかる形態に限定されない。例えば、外装体４０は、１枚で電極体の幅広面の両面を包むことができる大きさのラミネートフィルムから構成されていてもよい。この場合、外装体４０が電極体２０と容積維持部品を覆うように、１枚のラミネートフィルムが電極積層部２１の一方の長辺に沿って折り畳まれる。そして、当該折り畳まれた辺を除く３辺が溶着され、密封される。 In the above-described embodiment, the exterior body 40 is composed of two rectangular laminate films that are one size larger than the electrode laminate portion, but is not limited to such a configuration. For example, the exterior body 40 may be composed of a laminated film having a size that allows a single sheet to wrap both wide surfaces of the electrode body. In this case, one sheet of laminate film is folded along one long side of the electrode laminate portion 21 so that the exterior body 40 covers the electrode body 20 and the volume maintaining component. Three sides other than the folded side are welded and sealed.

なお、ここでは、全固体電池を構成する電極体２０を例示したが、電極体２０の構造は、特に言及されない限りにおいて、上記に限定されない。電極体２０の構造は、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー電池、リチウムイオンキャパシタなど蓄電デバイスの種類によって適宜変更されうる。また、液系の電解液が用いられた二次電池にも、ここに開示される技術を適用することができる。その場合、容積維持部品内の空洞が、電解液を溜める場所としても用いられうる。そして、ラミネート型蓄電デバイスの製造工程における、注液にかかる時間が短縮されうる。 Although the electrode body 20 constituting the all-solid-state battery is illustrated here, the structure of the electrode body 20 is not limited to the above unless otherwise specified. The structure of the electrode body 20 can be changed as appropriate depending on the type of power storage device such as a lithium ion secondary battery, a lithium polymer battery, and a lithium ion capacitor. In addition, the technology disclosed herein can also be applied to a secondary battery using a liquid electrolyte. In that case, the cavity within the volume maintaining component can also be used as a place to store the electrolyte. In addition, the time required for liquid injection in the manufacturing process of the laminate-type electricity storage device can be shortened.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。ここに開示される発明には上記の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The invention disclosed herein includes various modifications and alterations of the above specific examples.

１０ ラミネート型蓄電デバイス
２０ 電極体
２１ 電極積層部
２３ 正極集電部
２４ 負極集電部
２７ 正極集電端子
２８ 負極集電端子
３０，３１ 容積維持部品
３２ 外形部
３３ 支持部
３４ 空間部
３６ 開口（電極積層部側）
３７ 開口（集電端子側）
３８ 開口（外形部）
４０ 外装体
５１，５２，５３ 余剰空間 10 Laminated power storage device 20 Electrode assembly 21 Electrode laminate 23 Positive electrode collector 24 Negative collector 27 Positive collector terminal 28 Negative collector terminal 30, 31 Volume maintenance component 32 Outer shape 33 Supporter 34 Space 36 Opening ( electrode laminate side)
37 opening (collector terminal side)
38 opening (outer shape)
40 exterior bodies 51, 52, 53 surplus space

Claims (5)

電極体と、
内部に空洞を有する容積維持部品と、
前記電極体と前記容積維持部品を収容したラミネートフィルム製の外装体と
を備え、
前記外装体は、内部が大気圧よりも減圧されており、
前記容積維持部品は、
対向する一対の外形部と、
前記対向する一対の外形部の間に配置され、前記一対の外形部を支持する支持部と、
前記対向する一対の外形部の間に形成された空間部と
を有しており、かつ、
前記外装体内部の圧力と大気圧の差圧に対して変形しない強度を有し、
前記容積維持部品の空間部の容積は、前記外装体の内部容積のうち、５％以上４０％以下である、ラミネート型蓄電デバイス。 an electrode body;
a volume maintaining component having a cavity therein;
An exterior body made of a laminate film that accommodates the electrode body and the volume maintaining component,
The interior of the exterior body is evacuated below atmospheric pressure,
The volume maintaining component is
a pair of opposing outlines;
a support portion disposed between the pair of opposing outer shape portions and supporting the pair of outer shape portions;
a space portion formed between the pair of facing outer shape portions;
and
Having a strength that does not deform against the pressure difference between the pressure inside the exterior body and the atmospheric pressure,
The volume of the space portion of the volume maintaining component is 5% or more and 40% or less of the internal volume of the exterior body . 前記外形部は、前記外装体の内側面に沿うように設けられている、請求項１に記載されたラミネート型蓄電デバイス。 2. The laminate-type electric storage device according to claim 1 , wherein said outer portion is provided along an inner surface of said exterior body. 前記容積維持部品は、前記空間部と前記外装体の内部とを連通させる開口を有する、請求項１または２に記載されたラミネート型蓄電デバイス。 3. The laminate-type electric storage device according to claim 1 , wherein said volume maintaining component has an opening that communicates said space with the interior of said exterior body. 前記外形部に沿った前記外装体の内側面は、９０度未満の角度で折れ曲った屈曲部を有しない、請求項１から３までの何れか一項に記載されたラミネート型蓄電デバイス。 The laminate-type electric storage device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the inner surface of the exterior body along the outer shape portion does not have a bent portion that is bent at an angle of less than 90 degrees. 前記外装体の内部の圧力が、１１．６ｋＰａ以下である、請求項１から４までの何れか一項に記載されたラミネート型蓄電デバイス。 The laminate-type electric storage device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the internal pressure of said exterior body is 11.6 kPa or less.
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