JP7367599B2 - 蓄電セル及び蓄電装置 - Google Patents

Description

本開示は、蓄電セル及び蓄電装置に関する。

特許文献１には、集電体と、集電体の一方の面に形成された正極活物質層と、集電体の他方の面に形成された負極活物質層と、を備える双極型電極が電解質層を介して積層されてなる双極型二次電池が記載されている。この双極型二次電池は、隣接する正極活物質層、電解質層、及び、負極活物質層からなる単電池層が積層されてなるとも言える。単電池層の外周には、隣接する集電体間を絶縁するためのシール部材が設けられている。

特開２００９－２６６４６７号公報

特許文献１に記載の単電池層では、集電体の表面上に活物質層及びシール部材が設けられている。この場合、活物質層とシール部材との間の隙間において、集電体の強度が低下し、集電体が破損するおそれがある。特許文献１には、活物質層とシール部材との間に絶縁材料部を設けることも開示されている。しかしながら、この場合も活物質層と絶縁材料部との間の隙間、及び、シール部材と絶縁材料部との間の隙間において、集電体が破損するおそれがある。

本開示の目的は、集電体の破損を低減可能な蓄電セル及び蓄電装置の提供である。

本開示に係る蓄電セルは、集電体と、集電体の第１面に設けられた活物質層と、をそれぞれ有し、活物質層同士が互いに対向するように配置された一対の電極と、一対の電極間に配置され、活物質層間に介在するセパレータと、一対の電極間に配置され、集電体の縁部間を接続すると共に、活物質層を取り囲むスペーサと、一対の電極の少なくとも一方の電極における集電体の第１面に設けられた被覆層と、を備え、被覆層は、第１面における活物質層及びスペーサから露出した領域を覆う第１部分と、一対の電極の対向方向においてスペーサと重なる第２部分と、を有している。

上記蓄電セルでは、被覆層が、集電体の第１面における活物質層及びスペーサから露出した領域を覆う第１部分に加えて、スペーサと重なる第２部分を有している。このように、被覆層は、スペーサと重なるように第１面に設けられているので、被覆層とスペーサとの間に隙間が生じることが抑制される。よって、集電体の破損を低減することができる。

被覆層は、対向方向において活物質層と重なる第３部分を更に有していてもよい。この場合、被覆層は、活物質層と重なる第３部分を更に有している。このように、被覆層は、活物質層とも重なるように第１面に設けられているので、被覆層と活物質層との間に隙間が生じることも抑制される。よって、集電体の破損を更に低減することができる。

本開示に係る蓄電セルは、集電体と、集電体の第１面に設けられた活物質層と、をそれぞれ有し、活物質層同士が互いに対向するように配置された一対の電極と、一対の電極間に配置され、活物質層間に介在するセパレータと、一対の電極間に配置され、集電体の縁部間を接続すると共に、活物質層を取り囲むスペーサと、一対の電極の少なくとも一方の電極における集電体の第１面に設けられた被覆層と、を備え、被覆層は、第１面における活物質層及びスペーサから露出した領域を覆う第１部分と、一対の電極の対向方向において活物質層と重なる第３部分と、を有している。

上記蓄電セルでは、被覆層が、集電体の第１面における活物質層及びスペーサから露出した領域を覆う第１部分に加えて、活物質層と重なる第３部分を有している。このように、被覆層は、活物質層と重なるように第１面に設けられているので、被覆層と活物質層との間に隙間が生じることが抑制される。よって、集電体の破損を低減することができる。

被覆層は、電気絶縁性を有していてもよい。この場合、一対の電極間の短絡を抑制することができる。

セパレータの全体は、スペーサの内側面よりも内側に配置されていてもよい。この場合、セパレータの縁部がスペーサと重なり、スペーサに埋め込まれる場合と比べて、スペーサの厚さが不均一になることが抑制される。

セパレータは、被覆層に固定された固定部を有していてもよい。この場合、セパレータの位置ずれを抑制することができる。

被覆層は、導電性を有していてもよい。この場合、集電体と活物質層との間の導通が妨げられるおそれがない。

第３部分は、対向方向において活物質層の全体と重なっていてもよい。この場合、集電体が被覆層によって広い範囲で補強されるので、集電体の破損を更に低減することができる。

第２部分は、第１面の外縁まで延在していてもよい。この場合、集電体が被覆層によって広い範囲で補強されるので、集電体の破損を更に低減することができる。

被覆層は、電気絶縁性を有する絶縁層と、導電性を有する導電層と、を有し、絶縁層は、第２部分と、第２部分から連続する第１部分の一部と、を含み、導電層は、第３部分と、第３部分から連続する第１部分の一部と、を含み、絶縁層における第１部分の一部と、導電層における第１部分の一部とは、対向方向において互いに重なっていてもよい。この場合、絶縁層により絶縁性を向上させることができる。また、導電層が第３部分を含むので、集電体と活物質層との間の導通が妨げられるおそれがない。更に、絶縁層及び導電層は、対向方向において互いに重なるように第１面に設けられているので、絶縁層及び導電層の間に隙間が生じることが抑制される。よって、集電体の破損を低減することができる。

被覆層は、一対の電極にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、一対の電極のそれぞれにおいて、集電体の破損を低減することができる。

本開示に係る蓄電装置は、上記蓄電セルが積層された積層体を備える。

上記蓄電装置では、上記蓄電セルが積層された積層体を備えるので、集電体の破損を低減することができる。

本開示によれば、集電体の破損を低減可能な蓄電セル及び蓄電装置を提供できる。

図１は、一実施形態に係る蓄電装置を示す概略的な断面図である。 図２は、図１に示される蓄電セルの概略的な断面図である。 図３は、第１変形例に係る蓄電セルを示す概略的な断面図である。 図４は、第２変形例に係る蓄電セルを示す概略的な断面図である。 図５は、第３変形例に係る蓄電セルを示す概略的な断面図である。 図６は、第４変形例に係る蓄電セルを示す概略的な断面図である。 図７は、第５変形例に係る蓄電セルを示す概略的な断面図である。 図７は、第６変形例に係る蓄電セルを示す概略的な断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。

図１に示される蓄電装置１は、例えば、フォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリに用いられる蓄電モジュールである。蓄電装置１は、例えばニッケル水素二次電池又はリチウムイオン二次電池等の二次電池である。蓄電装置１は、電気二重層キャパシタであってもよいし、全固体電池であってもよい。本実施形態では、蓄電装置１がリチウムイオン二次電池である場合を例示する。

蓄電装置１は、複数の蓄電セル２がスタック（積層）されたセルスタック３（積層体）を備える。以下では、複数の蓄電セル２の積層方向を単に積層方向とも言う。各蓄電セル２は、図１及び図２に示されるように、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３と、スペーサ１４と、一対の被覆層１５，１６とを備える。本実施形態では、蓄電装置１が一対の被覆層１５，１６を備える場合を例示するが、蓄電装置１は、一対の被覆層１５，１６のうち少なくとも一方を備えればよい。

正極１１及び負極１２は、積層方向において互いに対向して配置されている。正極１１及び負極１２の対向方向Ｄは、積層方向と一致している。正極１１及び負極１２は、例えば積層方向から見て矩形状の電極である。正極１１は、集電体２１と、正極活物質層２３（活物質層）とを備える。集電体２１は、互いに反対を向く第１面２１ａ及び第２面２１ｂと、縁部２１ｃとを有している。第１面２１ａには、正極活物質層２３が設けられている。第２面２１ｂには、正極活物質層２３が設けられていない。縁部２１ｃには、第１面２１ａ側及び第２面２１ｂ側のいずれにおいても、正極活物質層２３が設けられていない。換言すると、第１面２１ａは、正極活物質層２３が設けられていない領域を縁部２１ｃに有している。縁部２１ｃは、対向方向Ｄから見て、集電体２１において正極活物質層２３が設けられた領域の外側に位置している。

負極１２は、集電体２２と、負極活物質層２４（活物質層）とを備える。集電体２２は、互いに反対を向く第１面２２ａ及び第２面２２ｂと、縁部２２ｃとを有している。第１面２２ａには、負極活物質層２４が設けられている。第２面２２ｂには、負極活物質層２４が設けられていない。縁部２２ｃには、第１面２２ａ側及び第２面２２ｂ側のいずれにおいても、負極活物質層２４が設けられていない。換言すると、第１面２２ａは、負極活物質層２４が設けられていない領域を縁部２２ｃに有している。縁部２２ｃは、対向方向Ｄから見て、集電体２２において負極活物質層２４が設けられた領域の外側に位置している。

正極１１及び負極１２は、正極活物質層２３及び負極活物質層２４が対向方向Ｄにおいて互いに対向するように配置されている。本実施形態では、正極活物質層２３及び負極活物質層２４は、いずれも対向方向Ｄから見て矩形状に形成されている。負極活物質層２４は、正極活物質層２３よりも一回り大きく形成されている。対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３の全体が負極活物質層２４の外縁の内側に位置している。

集電体２１の第２面２１ｂと集電体２２の第２面２２ｂとが互いに接するように、蓄電セル２がスタックされることによって、セルスタック３が構成される。これにより、複数の蓄電セル２が電気的に直列に接続される。セルスタック３では、積層方向において互いに隣り合う蓄電セル２，２においては、一方の蓄電セル２の集電体２１と、他方の蓄電セル２の集電体２２とが互いに接する。

セルスタック３では、積層方向において互いに隣り合う蓄電セル２，２により、互いに接する集電体２１及び集電体２２を１つの集電体とする疑似的なバイポーラ電極１０が形成される。積層方向の一端には、集電体２１を含む終端電極（本実施形態では正極終端電極）が配置される。積層方向の他端には、集電体２２を含む終端電極（本実施形態では負極終端電極）が配置される。

集電体２１，２２は、導電性を示す板状部材である。集電体２１，２２は、例えば、金属、合金、導電性樹脂、及び導電性セラミックスの少なくとも一つを含む。金属を含む板状部材の一種である金属箔は、例えば、銅箔、アルミニウム箔、チタン箔、もしくはニッケル箔である。機械的強度を確保する観点から、集電体２１，２２は、ステンレス鋼箔（例えばＪＩＳ Ｇ ４３０５：２０１５にて規定されるＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０１等）であってもよい。集電体２１，２２は、上記金属の合金箔であってもよい。集電体２１が合金箔である場合（すなわち、集電体２１がアルミニウム箔ではない場合）、その表面にアルミニウムが被覆されていてもよい。すなわち、集電体２１の表面は、アルミニウム等の金属を含んでもよい。集電体２２が合金箔である場合（すなわち、集電体２２が銅箔ではない場合）、その表面に銅等の金属が被覆されていてもよい。すなわち、集電体２２の表面は、銅等の金属を含んでもよい。

正極活物質層２３は、例えば複合酸化物、金属リチウム、及び硫黄等の正極活物質を含む。複合酸化物の組成には、例えば鉄、マンガン、チタン、ニッケル、コバルト、及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。複合酸化物の例には、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＭｎＣｏＯ_２等が挙げられる。

負極活物質層２４は、例えば黒鉛、人造黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、金属化合物、リチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物、ホウ素添加炭素等の負極活物質を含む。リチウムと合金化可能な元素の例としては、シリコン（ケイ素）及びスズが挙げられる。

正極活物質層２３及び負極活物質層２４には、活物質のほか、結着剤及び導電助剤が含まれ得る。結着剤は、活物質又は導電助剤を互いに繋ぎ止め、電極中の導電ネットワークを維持する役割を果たす。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸等のアクリル系樹脂、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム等のアルギン酸塩、水溶性セルロースエステル架橋体、デンプン－アクリル酸グラフト重合体を例示することができる。これらの結着剤は、単独で又は複数で用いられ得る。導電助剤は、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト等の導電性材料であり、電気伝導性を高めることができる。粘度調整溶媒には、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等が用いられる。

正極活物質層２３及び負極活物質層２４を第１面２１ａ，２２ａに形成するには、例えばロールコート法、ダイコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法等の従来から公知の方法が用いられる。具体的には、活物質、溶剤、並びに必要に応じて結着剤及び導電助剤を混合してスラリー状の活物質層形成用組成物を製造し、当該活物質層形成用組成物を第１面２１ａ，２２ａに塗布後、乾燥する。溶剤は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、メタノール、メチルイソブチルケトン、水である。電極密度を高めるべく、乾燥後のものを圧縮してもよい。

セパレータ１３は、正極１１と負極１２との間に配置され、正極活物質層２３と負極活物質層２４との間に介在する。セパレータ１３は、積層方向から見て、正極活物質層２３及び負極活物質層２４よりも一回り大きく、かつ集電体２１，２２よりも一回り小さい矩形状をなしている。セパレータ１３は、蓄電セル２をスタックした際に隣り合うバイポーラ電極１０，１０間の短絡を防止する。

セパレータ１３は、積層方向において正極活物質層２３及び負極活物質層２４の少なくとも一方に重なる本体部１３ａと、積層方向において正極活物質層２３及び負極活物質層２４のいずれとも重ならない縁部１３ｂとを有する。本体部１３ａは、積層方向から見て略矩形状を呈する。縁部１３ｂは、積層方向から見て本体部１３ａを囲うように設けられ、略矩形枠形状を呈する。セパレータ１３の全体は、対向方向Ｄから見て、スペーサ１４の内側面１４ａよりも内側に配置されている。換言すると、セパレータ１３は、対向方向Ｄから見て、スペーサ１４の内側面１４ａの内側のみに配置されている。セパレータ１３は、スペーサ１４及び被覆層１５，１６のいずれにも接着等により固定されていない。本実施形態では、セパレータ１３の縁部１３ｂは、スペーサ１４に接触しているが、スペーサ１４から離間していてもよい。

セパレータ１３は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１３としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。セパレータ１３は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。多層構造としては、例えば、接着層、耐熱層となるセラミック層を有していてもよい。セパレータ１３は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されたものであってもよい。

スペーサ１４は、正極１１と負極１２との間に配置され、正極１１と負極１２との間の間隔を保持するための部材である。スペーサ１４は、縁部２１ｃと負極１２の縁部２２ｃとの間に配置され、縁部２１ｃと縁部２２ｃとの間を接続している。スペーサ１４は、積層方向から見て矩形の枠状をなしており、正極活物質層２３及び負極活物質層２４を取り囲んでいる。スペーサ１４は、正極活物質層２３及び負極活物質層２４から離間している。スペーサ１４は、電気絶縁性を有する。

蓄電セル２では、集電体２１、集電体２２、及びスペーサ１４により空間Ｓが画定されている。スペーサ１４は、樹脂製の部材である。スペーサ１４は、正極１１の縁部２１ｃと負極１２の縁部２２ｃとに接合され、空間Ｓを封止している。スペーサ１４は、例えば、断面矩形状をなしている。セパレータ１３は、スペーサ１４の内側面よりも内側に配置されている。本実施形態では、スペーサ１４は、区切れのない連続した枠状をなしているが、正極活物質層２３及び負極活物質層２４を取り囲んでいれば、不連続な部分を含んでいてもよい。

本実施形態では、セルスタック３の積層方向に配列された複数のスペーサ１４が、溶着により互いに一体化されて筒状部材４を形成している。筒状部材４は、セルスタック３の積層方向の一端に配置された集電体２１から積層方向の他端に配置された集電体２２まで積層方向に延在している。

スペーサ１４を構成する樹脂材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、変性ポリプロピレン（変性ＰＰ）、及びアクリロニトリルスチレン（ＡＳ）樹脂が挙げられる。空間Ｓには、図示しない電解液が収容されている。電解液は、例えばカーボネート系又はポリカーボネート系の電解液である。電解液に含まれる支持塩は、例えばリチウム塩である。リチウム塩は、例えば、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２、ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５）_２、若しくは、これらの混合物である。

被覆層１５は、正極１１の第１面２１ａに設けられ、集電体２１を蓄電セル２の内側から補強する。第１面２１ａは、正極活物質層２３及びスペーサ１４から露出した領域２１ｄと、正極活物質層２３に覆われた領域２１ｅと、スペーサ１４に覆われた領域２１ｆと、を含む。領域２１ｄは、領域２１ｅと領域２１ｆとの間に配置され、領域２１ｅと領域２１ｆとを互いに接続する矩形枠状の領域である。

被覆層１５は、領域２１ｄの全体を覆う第１部分１５ａと、対向方向Ｄにおいてスペーサ１４の一部（ここでは内縁部）と重なり、領域２１ｆの一部（ここでは内縁部）を覆う第２部分１５ｂとを有している。第２部分１５ｂは、第１部分１５ａから外側に延在している。第２部分１５ｂは、第１面２１ａの外縁２１ｇから離間している。領域２１ｆの内縁部は、被覆層１５の第２部分１５ｂを介してスペーサ１４に間接的に覆われている。積層方向から見て、被覆層１５の外縁は、スペーサ１４の内縁よりも外側に位置している。

被覆層１６は、負極１２の第１面２２ａに設けられ、集電体２２を蓄電セル２の内側から補強する。第１面２２ａは、負極活物質層２４及びスペーサ１４から露出した領域２２ｄと、負極活物質層２４に覆われた領域２２ｅと、スペーサ１４に覆われた領域２２ｆと、を含む。領域２２ｄは、領域２２ｅと領域２２ｆとの間に配置され、領域２２ｅと領域２２ｆとを互いに接続する矩形枠状の領域である。

被覆層１６は、領域２２ｄの全体を覆う第１部分１６ａと、対向方向Ｄにおいてスペーサ１４の一部（ここでは内縁部）と重なり、領域２２ｆの一部（ここでは内縁部）を覆う第２部分１６ｂ、を有している。第２部分１６ｂは、第１部分１６ａから外側に延在している。第２部分１６ｂは、第１面２２ａの外縁２２ｇから離間している。領域２２ｆの内縁部は、被覆層１６の第２部分１６ｂを介してスペーサ１４に間接的に覆われている。対向方向Ｄから見て、被覆層１６の外縁は、スペーサ１４の内縁よりも外側に位置している。

被覆層１５，１６は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂材料からなる。被覆層１５，１６は、例えば、液状の樹脂材料を第１面２１ａ，２２ａに塗布することにより形成されてもよいし、テープ状の樹脂材料を第１面２１ａ，２２ａに貼付することにより形成されてもよい。被覆層１５，１６は、発泡樹脂からなってもよい。

被覆層１５，１６は、例えば、電気絶縁性を有している。これにより、正極１１及び負極１２間における短絡が抑制される。被覆層１５，１６の厚さは、例えば１００μｍ程度に設定される。第１面２１ａと第１面２２ａとの間隔は、例えば８００μｍ程度である。被覆層１５，１６が厚くなるほど、集電体２１，２２の補強効果が高まるものの、空間Ｓが減少する。被覆層１５，１６の厚さは、必要な空間Ｓが確保できる範囲に設定される。

以上説明したように、蓄電装置１及び蓄電セル２では、被覆層１５，１６が、領域２１ｄ，２２ｄを覆う第１部分１５ａ，１６ａに加えて、スペーサ１４と重なる第２部分１５ｂ，１６ｂを有している。このように、被覆層１５，１６は、スペーサ１４と重なるように第１面２１ａ，２２ａに設けられているので、被覆層１５，１６とスペーサ１４との間に隙間が生じることが抑制される。よって、集電体２１，２２の破損を低減することができる。

被覆層１５，１６は電気絶縁性を有している。被覆層１５，１６は、絶縁性樹脂からなり、被覆層１５，１６にはフィラーが添加されていない。このため、被覆層１５，１６にフィラーに起因した凹凸が形成され難い。よって、被覆層１５，１６と第１面２１ａ，２２ａとの間の密着性を向上させることができる。

セパレータ１３をスペーサ１４に固定する方法として、セパレータ１３の縁部１３ｂをスペーサ１４に埋め込む方法がある。蓄電セル２では、セパレータ１３の全体がスペーサ１４の内側面１４ａよりも内側に配置され、スペーサ１４に固定されていない。よって、対向方向Ｄから見て、セパレータ１３の縁部１３ｂがスペーサ１４と重なり、スペーサ１４に埋め込まれる場合と比べて、スペーサ１４の厚さが不均一になることが抑制される。その結果、スペーサ１４と第１面２１ａ，２２ａとの間の密着性を向上させることができる。本実施形態では、被覆層１５，１６が電気絶縁性を有しているので、セパレータ１３がスペーサ１４に固定されていなくても、正極１１及び負極１２間の短絡を抑制することができる。

以下では、上記実施形態の変形例について説明する。以下の変形例において、上記実施形態と重複する箇所の説明は省略する。したがって以下では、上記実施形態と異なる箇所を主に説明する。

図３に示されるように、第１変形例に係る蓄電セル２Ａに含まれるセパレータ１３Ａの縁部１３ｂは、被覆層１６に固定された固定部１３ｃを有している。固定部１３ｃは、例えば接着剤により被覆層１６の第１部分１６ａに接着されている。

蓄電セル２Ａにおいても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。蓄電セル２Ａでは、セパレータ１３Ａが被覆層１５又は被覆層１６に固定されているので、セパレータ１３Ａの位置ずれが抑制される。よって、正極１１及び負極１２間の短絡を確実に防止することができる。更に、セパレータ１３Ａが熱収縮し易い材料で形成されている場合であっても、固定部１３ｃによりセパレータ１３Ａの熱収縮が抑制されるので、正極１１及び負極１２間の短絡を確実に防止することができる。なお、固定部１３ｃは、被覆層１５に固定されていてもよい。この場合であっても、隣り合う正極１１及び負極１２間の短絡を確実に防止することができる。

図４に示されるように、第２変形例に係る蓄電セル２Ｂに含まれる被覆層１５Ｂは、第１部分１５ａと、対向方向Ｄにおいて正極活物質層２３の一部（ここでは外縁部）と重なり、領域２１ｅの一部（ここでは外縁部）を覆う第３部分１５ｃと、を有している。領域２１ｅの外縁部は、被覆層１５Ｂの第３部分１５ｃを介して正極活物質層２３に間接的に覆われている。蓄電セル２Ｂに含まれる被覆層１６Ｂは、第１部分１６ａと、対向方向Ｄにおいて負極活物質層２４の一部（ここでは外縁部）と重なり、領域２２ｅの一部（ここでは外縁部）を覆う第３部分１６ｃと、を有している。領域２２ｅの外縁部は、被覆層１６Ｂの第３部分１６ｃを介して負極活物質層２４に間接的に覆われている。

蓄電セル２Ｂにおいても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。蓄電セル２Ｂでは、被覆層１５Ｂが、領域２１ｄを覆う第１部分１５ａに加えて、正極活物質層２３と重なる第３部分１５ｃを有している。このように、被覆層１５Ｂは、正極活物質層２３と重なるように第１面２１ａに設けられているので、被覆層１５Ｂと正極活物質層２３との間に隙間が生じることが抑制される。よって、集電体２１の破損を低減することができる。

被覆層１６Ｂが、領域２２ｄを覆う第１部分１６ａに加えて、負極活物質層２４と重なる第３部分１６ｃを有している。このように、被覆層１６Ｂは、負極活物質層２４と重なるように第１面２２ａに設けられているので、被覆層１６Ｂと負極活物質層２４との間に隙間が生じることが抑制される。よって、集電体２２の破損を低減することができる。なお、被覆層１５Ｂ，１６Ｂは、第２部分１５ｂ，１６ｂを更に有していてもよい。この場合、集電体２１，２２の破損を更に低減することができる。

図５に示されるように、第３変形例に係る蓄電セル２Ｃに含まれる被覆層１５Ｃでは、第２部分１５ｂが第１面２１ａの外縁２１ｇまで延在し、領域２１ｆの全体を覆っている。蓄電セル２Ｃに含まれる被覆層１６Ｃでは、第２部分１６ｂが第１面２２ａの外縁２２ｇまで延在し、領域２２ｆの全体を覆っている。

蓄電セル２Ｃにおいても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。蓄電セル２Ｃでは、被覆層１５Ｃが第１面２１ａの外縁２１ｇまで延在しているので、スペーサ１４により覆われる領域２１ｆに被覆層１５Ｃによる段差が生じない。このため、スペーサ１４と正極１１との間に、被覆層１５Ｃの段差に基づく隙間が生じ難い。第２部分１５ｂは領域２１ｆの全体を覆う。すなわち、集電体２１は被覆層１５Ｃによって広い範囲で補強されるので、集電体２１の破損を更に低減することができる。

被覆層１６Ｃが第１面２２ａの外縁２２ｇまで延在しているので、スペーサ１４により覆われる領域２２ｆに被覆層１６Ｃによる段差が生じない。このため、スペーサ１４と負極１２との間に、被覆層１６Ｃの段差に基づく隙間が生じ難い。第２部分１６ｂは領域２２ｆの全体を覆う。すなわち、集電体２２は被覆層１６Ｃによって広い範囲で補強されるので、集電体２２の破損を更に低減することができる。

図６に示されるように、第４変形例に係る蓄電セル２Ｄに含まれる被覆層１５Ｄ，１６Ｄは、導電性を有し、例えば、導電性フィラーを含む導電性接着剤により形成されている。被覆層１５Ｄは、導電性フィラーとして、例えば、Ａｌ又はＳＵＳ等の金属粒子を含む。被覆層１６Ｄは、導電性フィラーとして、例えば、Ｃｕ又はＳＵＳ等の金属粒子を含む。

被覆層１５Ｄは、第１部分１５ａと、第２部分１５ｂと、対向方向Ｄにおいて正極活物質層２３の全体と重なり、領域２１ｅの全体を覆う第３部分１５ｃと、を有している。領域２１ｅは、被覆層１５Ｄの第３部分１５ｃを介して正極活物質層２３に間接的に覆われている。被覆層１６Ｄは、第１部分１６ａと、第２部分１６ｂと、対向方向Ｄにおいて負極活物質層２４の全体と重なり、領域２２ｅの全体を覆う第３部分１６ｃと、を有している。領域２２ｅは、被覆層１６Ｄの第３部分１６ｃを介して負極活物質層２４に間接的に覆われている。

蓄電セル２Ｄにおいても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。蓄電セル２Ｄでは、被覆層１５Ｄが導電性を有するので、第３部分１５ｃにより正極活物質層２３と集電体２１との間の導通が妨げられるおそれがない。加えて、第３部分１５ｃは領域２１ｅの全体を覆う。すなわち、集電体２１は被覆層１５Ｄによって広い範囲で補強されるので、集電体２１の破損を更に低減することができる。

被覆層１６Ｄが導電性を有するので、第３部分１６ｃにより負極活物質層２４と集電体２２との間の導通が妨げられるおそれがない。加えて、第３部分１６ｃは領域２２ｅの全体を覆う。すなわち、集電体２２は被覆層１６Ｄによって広い範囲で補強されるので、集電体２２の破損を更に低減することができる。なお、被覆層１５Ｄ，１６Ｄの第２部分１５ｂ，１６ｂは、第１面２１ａ，２２ａの外縁２１ｇ，２２ｇまで延在し、領域２１ｆ，２２ｆの全体を覆っていてもよい。

図７に示されるように、第５変形例に係る蓄電セル２Ｅに含まれる被覆層１５Ｅは、第１面２１ａの全体を覆っている。被覆層１５Ｅでは、第２部分１５ｂが第１面２１ａの外縁２１ｇまで延在し、領域２１ｆの全体を覆っている。被覆層１５Ｅは、第１部分１５ａと、第２部分１５ｂと、対向方向Ｄにおいて正極活物質層２３の全体と重なり、領域２１ｅの全体を覆う第３部分１５ｃと、を有している。領域２１ｅは、被覆層１５Ｅの第３部分１５ｃを介して正極活物質層２３に間接的に覆われている。

蓄電セル２Ｅに含まれる被覆層１６Ｅは、第１面２２ａの全体を覆っている。被覆層１６Ｅでは、第２部分１６ｂが第１面２２ａの外縁２２ｇまで延在し、領域２２ｆの全体を覆っている。被覆層１６Ｅは、第１部分１６ａと、第２部分１６ｂと、対向方向Ｄにおいて負極活物質層２４の全体と重なり、領域２２ｅの全体を覆う第３部分１６ｃと、を有している。領域２２ｅは、被覆層１６Ｅの第３部分１６ｃを介して負極活物質層２４に間接的に覆われている。

被覆層１５Ｅは、絶縁層３１及び導電層３３を有する。被覆層１６Ｅは、絶縁層３２及び導電層３４を有する。絶縁層３１，３２は、電気絶縁性を有し、例えば、樹脂、テープ、接着剤、又は発泡樹脂により形成される。絶縁層３１，３２は、絶縁性樹脂からなり、絶縁層３１，３２には、フィラーが添加されていない。導電層３３，３４は、導電性を有し、例えば、導電性フィラーを含む電極接着剤により形成される。導電層３３は、導電性フィラーとして、例えば、Ａｌ又はＳＵＳ等の金属粒子を含む。導電層３４は、導電性フィラーとして、例えば、Ｃｕ又はＳＵＳ等の金属粒子を含む。

絶縁層３１は、第２部分１５ｂと、第２部分１５ｂから連続する第１部分１５ａの一部とを含む。導電層３３は、第３部分１５ｃと、第３部分１５ｃから連続する第１部分１５ａの一部とを含む。絶縁層３１における第１部分１５ａの一部と、導電層３３における第１部分１５ａの一部とは、対向方向Ｄにおいて互いに重なっている。絶縁層３１の内縁部及び導電層３３の外縁部は、領域２１ｄにおいて、絶縁層３１の内縁部が領域２１ｄ側となるように互いに重なっている。

絶縁層３２は、第２部分１６ｂと、第２部分１６ｂから連続する第１部分１６ａの一部とを含む。導電層３４は、第３部分１６ｃと、第３部分１６ｃから連続する第１部分１６ａの一部とを含む。絶縁層３２における第１部分１６ａの一部と、導電層３４における第１部分１６ａの一部とは、対向方向Ｄにおいて互いに重なっている。絶縁層３２の内縁部及び導電層３４の外縁部は、領域２２ｄにおいて、絶縁層３２の内縁部が領域２２ｄ側となるように互いに重なっている。

蓄電セル２Ｅにおいても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。蓄電セル２Ｅでは、絶縁層３１，３２により絶縁性を向上させることができる。フィラーが添加されていない絶縁層３１，３２が第２部分１５ｂ，１６ｂを含むので、絶縁層３１，３２にフィラーに起因した凹凸が形成され難い。よって、絶縁層３１，３２と第１面２１ａ，２２ａとの間の密着性を向上させることができる。

導電層３３が第３部分１５ｃを含むので、集電体２１と正極活物質層２３との間の導通が妨げられるおそれがない。導電層３４が第３部分１６ｃを含むので、集電体２２と負極活物質層２４との間の導通が妨げられるおそれがない。絶縁層３１及び導電層３３は、互いに重なるように第１面２１ａ，２２ａに設けられているので、絶縁層３１及び導電層３３の間に隙間が生じることが抑制される。よって、集電体２１，２２の破損を低減することができる。

図８に示されるように、第６変形例に係る蓄電セル２Ｆに含まれる被覆層１５Ｆ，１６Ｆは、図７に示される蓄電セル２Ｅの被覆層１５Ｅ，１６Ｅと、絶縁層３１，３２の内縁部及び導電層３３，３４の外縁部が重なる順番のみで異なる。よって、蓄電セル２Ｆにおいて、蓄電セル２Ｅと重複する箇所の説明は省略する。

被覆層１５Ｆでは、絶縁層３１の内縁部及び導電層３３の外縁部は、領域２１ｄにおいて、導電層３３の外縁部が領域２１ｄ側となるように互いに重なっている。被覆層１６Ｆでは、絶縁層３２の内縁部及び導電層３４の外縁部は、領域２２ｄにおいて、導電層３４の外縁部が領域２２ｄ側となるように互いに重なっている。蓄電セル２Ｆにおいても、蓄電セル２Ｅと同様の作用効果が奏される。蓄電セル２Ｆでは、絶縁層３１，３２の内縁部が導電層３３，３４の外縁部を覆っているので、導電層３３，３４の外縁部が絶縁層３１，３２の内縁部を覆っている蓄電セル２Ｅよりも、領域２１ｄ，２２ｄ間で短絡が生じることが抑制され易い。

本開示は上記実施形態及び上記変形例に限定されない。上記実施形態と上記変形例とは、適宜組み合わされてもよい。例えば、第１変形例と、第２変形例、第３変形例、第４変形例、第５変形例もしくは第６変形例とは、互いに組み合わされてもよい。上記実施形態において、被覆層１５，１６のうち、いずれか一方だけが第２変形例、第３変形例、第４変形例、第５変形例もしくは第６変形例の構成であってもよい。第２変形例において、被覆層１５，１６のうち、いずれか一方だけが第３変形例、第４変形例、第５変形例もしくは第６変形例の構成であってもよい。第３変形例において、被覆層１５，１６のうち、いずれか一方だけが第４変形例、第５変形例もしくは第６変形例の構成であってもよい。第４変形例において、被覆層１５，１６のうち、いずれか一方だけが第５変形例もしくは第６変形例の構成であってもよい。第５変形例において、被覆層１５，１６のうち、いずれか一方だけが第６変形例の構成であってもよい。

１…蓄電装置、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ…蓄電セル、３…セルスタック（積層体）、１１…正極、１２…負極、１３，１３Ａ…セパレータ、１３ｃ…固定部、１４…スペーサ、１４ａ…内側面、１５，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆ，１６，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆ…被覆層、１５ａ，１６ａ…第１部分、１５ｂ，１６ｂ…第２部分、１５ｃ，１６ｃ…第３部分、２１，２２…集電体、２１ａ，２２ａ…第１面、２１ｃ，２２ｃ…縁部、２１ｄ，２２ｄ…領域、２１ｇ，２２ｇ…外縁、２３…正極活物質層、２４…負極活物質層、３１，３２…絶縁層、３３，３４…導電層。

Claims (10)

1. 集電体と、前記集電体の第１面に設けられた活物質層と、をそれぞれ有し、前記活物質層同士が互いに対向するように配置された一対の電極と、
   前記一対の電極間に配置され、前記活物質層間に介在するセパレータと、
   前記一対の電極間に配置され、前記集電体の縁部間を接続すると共に、前記活物質層を取り囲むスペーサと、
   前記一対の電極の少なくとも一方の電極における前記集電体の前記第１面に設けられた被覆層と、を備え、
   前記被覆層は、前記第１面における前記活物質層及び前記スペーサから露出した領域を覆う第１部分と、前記一対の電極の対向方向において前記スペーサと重なる第２部分と、を有し、
   前記被覆層は、前記対向方向において前記活物質層と重なる第３部分を更に有し、
   前記被覆層は、電気絶縁性を有する絶縁層と、導電性を有する導電層と、を有し、
   前記絶縁層は、前記第２部分と、前記第２部分から連続する前記第１部分の一部と、を含み、
   前記導電層は、前記第３部分と、前記第３部分から連続する前記第１部分の一部と、を含み、
   前記絶縁層における前記第１部分の一部と、前記導電層における前記第１部分の一部とは、前記対向方向において互いに重なっている、
   蓄電セル。
2. 前記被覆層は、電気絶縁性を有している、
   請求項１に記載の蓄電セル。
3. 前記セパレータの全体は、前記スペーサの内側面よりも内側に配置されている、
   請求項１又は２に記載の蓄電セル。
4. 前記セパレータは、前記被覆層に固定された固定部を有している、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電セル。
5. 前記被覆層は、導電性を有している、
   請求項１に記載の蓄電セル。
6. 前記第３部分は、前記対向方向において前記活物質層の全体と重なっている、
   請求項５に記載の蓄電セル。
7. 前記第２部分は、前記第１面の外縁まで延在している、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の蓄電セル。
8. 前記被覆層は、前記一対の電極にそれぞれ設けられている、請求項１～７のいずれか一項に記載の蓄電セル。
9. 前記導電層における前記第１部分の一部は、前記対向方向において、前記絶縁層における前記第１部分の一部と、前記第１面との間に配置されている、請求項１～８のいずれか一項に記載の蓄電セル。
10. 請求項１～９のいずれか一項に記載の蓄電セルが積層された積層体を備える、
    蓄電装置。

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