JP7482069B2 - 蓄電素子 - Google Patents
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Description
前記電極体を収容したケースと、
前記ケースの内部において前記電極体と前記ケース内面との間に配置されたスペーサと、を備え、
前記セパレータが湿式膜を有し、
前記負極活物質が炭素質材料又はチタン酸リチウムであり、
前記スペーサが前記セパレータよりも硬い。
前記電極体2を収容したケース3と、
前記ケース3の内部において前記電極体2と前記ケース内面との間に配置されたスペーサ70と、を備え、
前記セパレータ60が湿式膜を有し、
前記負極活物質が炭素質材料又はチタン酸リチウムであり、
前記スペーサ70が前記セパレータ60よりも硬い。
そこで、本実施形態のごとく、ケース3と電極体2との間に、比較的硬いスペーサ70(間隙充填部材)を配置することによって、スペーサ70を配置した分、巻回中心部分の空間zを小さくすることができる。従って、本実施形態の蓄電素子1では、電極体2の巻回中心部分の空間zが比較的小さい。
ところが、ケース3内に収容された電極体2は、充放電に伴って膨張し得るため、膨張したときの反力によって、ケース3の内面によって外側から電極体2が押圧される。そのため、セパレータ60の細孔がつぶれて、セパレータ60の透気度が上昇する状況となり得る。特に、セパレータ60が湿式膜を有するため、湿式膜内において屈曲した形状の細孔が多いことから、細孔のつぶれによる透気度の上昇が問題となりやすい。
これに対して、本実施形態のごとく、負極活物質が、膨張率の小さい炭素質材料又はチタン酸リチウムであることによって、電極体2の膨張を抑制できる。電極体2の膨張を抑制できる分、膨張力の反力によってケース内面が電極体2を押圧することを抑制できる。これにより、湿式膜の細孔のつぶれを抑制して、セパレータの透気度の上昇を抑制できる。
このように、本実施形態の蓄電素子1においては、電極体2の巻回中心部分の空間zが比較的小さく、且つ、湿式膜を有するセパレータの透気度の上昇が抑制されている。
これにより、負極活物質の膨張をより十分に抑制できることから、上記の理由と同様の理由により、湿式膜を有するセパレータの透気度の上昇をより抑制できる。
例えば、ケース3の内容積の大半を占める電極体がケース3に収容されたときに、ケースが定寸となるように保持されていると、電極体2に対してケース3の内面によって比較的大きな圧力(反力)が加わり得る。この圧力(反力)によって湿式膜の細孔がつぶれやすい状況となり、セパレータ60の透気度が上昇しやすい状況となり得る。
このように、ケース3が定寸となるように保持されていることで、セパレータ60の透気度が上昇しやすくなり得る蓄電素子1は、上述した構成(負極活物質が炭素質材料又はチタン酸リチウム)を有することによって、セパレータ60の透気度の上昇が抑制される効果を特に期待できる。
スペーサ70として、上記のごとき変位量がセパレータ60の変位量よりも所定値以下のスペーサ70を用いることによって、圧縮力によるスペーサ70の変形がより起こりにくくなる。その分、電極体2は、膨張するときの反力をより大きくスペーサ70から受け得る。この力によって湿式膜の細孔がつぶれやすい状況となり、セパレータ60の透気度が上昇しやすい状況となり得る。
このようにセパレータ60の透気度が上昇しやすくなり得る蓄電素子1が、上述した構成(負極活物質が炭素質材料又はチタン酸リチウム)を有することによって、セパレータ60の透気度の上昇が抑制される効果を特に期待できる。
ケース3が金属製であることにより、ケース3の強度が高くなるため、電極体2が膨張した場合であってもケース3の変形が抑えられる。よって、ケース内面によって電極体2がより押圧されやすくなり、セパレータ60の透気度がより一層上昇しやすくなり得る。このように構成された上記蓄電素子であっても、上述したように負極活物質が炭素質材料又はチタン酸リチウムであり、また、スペーサがセパレータよりも硬いといった構成を有することで、透気度が上昇しやすいセパレータ60の透気度上昇を効果的に抑制できる。
本発明の実施形態に係る非水電解質蓄電素子1(以下、単に「蓄電素子」ともいう。)は、正極40、負極50及びセパレータ60を有する電極体2と、非水電解質と、上記電極体2及び非水電解質を収容するケース3と、を備える。電極体2は、正極40及び負極50がセパレータ60を介した積層された状態で巻回された巻回型(以下、詳細に説明)である。非水電解質は、正極40、負極50及びセパレータ60に含まれた状態で存在する。以下、非水電解質蓄電素子の一例として、非水電解質二次電池(特にリチウムイオン二次電池、以下、単に「二次電池」ともいう。)について説明するが、本発明の適用対象を限定する意図ではない。
正極40は、正極基材41と、当該正極基材41に直接又は中間層(図示せず)を介して配される正極活物質層42とを有する。本実施形態では、正極基材41の両面に正極活物質層42がそれぞれ重ねられている。正極活物質層42は、負極活物質層52との間で充放電反応を起こす。
導電剤は、導電性を有する材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、例えば、炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛化炭素、非黒鉛化炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛化炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ(CNT)、フラーレン等が挙げられる。導電剤の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、カーボンブラックとCNTとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性及び塗工性の観点よりカーボンブラックが好ましく、中でもアセチレンブラックが好ましい。
負極50は、負極基材51と、当該負極基材51に直接又は中間層を介して配される負極活物質層52とを有する。中間層の構成は特に限定されず、例えば上記正極40で例示した構成から選択することができる。
負極活物質層52の端縁は、セパレータ60を介して対向する正極活物質層42の端縁よりも外側に配置されている。
本実施形態において、負極活物質が炭素質材料又はチタン酸リチウムの少なくとも一方であるため、充電に伴う負極の膨張を抑えることができる。従って、充放電時の電極体2の膨張を抑えることができる。よって、膨張の反力によってケース3の内面が電極体2を圧縮する押圧力を弱めることができる。従って、湿式膜を有するセパレータの透気度の上昇を抑制できる。
セパレータ60は、公知のセパレータの中から適宜選択できる。セパレータ60として、例えば、基材層のみからなるセパレータ60、基材層の一方の面又は双方の面に耐熱粒子とバインダとを含む耐熱層が形成されたセパレータ等を使用することができる。セパレータ60の基材層の材質としては、強度の観点から多孔質樹脂膜が好ましい。セパレータ60の基材層の材料としては、シャットダウン機能の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。セパレータ60の基材層として、これらの樹脂を複合した材料を用いてもよい。
例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリマーと、必要であれば添加剤と、流動パラフィン等の被抽出物とを混合して加熱溶融させる。溶融物を例えばTダイから吐出し、温度制御された冷却ロール上にキャストする。これにより、ポリマーと流動パラフィンとが相分離したシートを形成する。その後、シートを二軸テンター延伸機にセットし、所定の延伸率となるように、シートを二軸延伸することによってフィルムを形成する。二軸延伸の実施は同時であってもよく同時でなくてもよい。フィルム中の被抽出物を溶解させる溶媒(例えば、塩化メチレン、メチルエチルケトン等)中にフィルムを入れて、被抽出物を抽出除去する。さらに、溶媒を乾燥処理によって除去する。続いて、フィルムをTDテンター熱固定機に導き、所定の温度で熱固定処理を行うことによって、湿式膜を作製できる。
図2及び図3に示すように、スペーサ70は、ケース3(ケース本体31)の内面と、電極体2との間に配置され、ケース3の内部に収容されている(図1においてスペーサの図示なし)。スペーサ70の形状は、例えばシート状である。ケース3内に2つのスペーサ70,70が収容されていてもよい。
2つのスペーサ70,70は、例えば、扁平形状の電極体2の両方の平坦な外表面にそれぞれ接するように、ケース3内に配置されている。
スペーサ70は、接着剤又は熱溶着などによってケース内面と固着されていてもよく、電極体2及びケース内面によって単に挟み込まれ両側からの圧力によって保持されていてもよい。
例えば、シート状のスペーサ70の一方の面全体がケース内面と固着(面接着等)されていてもよく、シート状のスペーサ70の一方の面の一部が、例えば点接着によってケース内面と固着されていてもよい。
絶縁シート80は、シート状の部材を折り曲げたり、シート状の複数の部材を融着又は溶着したりすることで、袋状に形成されてケース本体31内に配置されてもよい。
なお、スペーサ70は、上記と同様の面接着又は点接着によって上記絶縁シート80と固着されていてもよい。このように固着されたスペーサ70と絶縁シート80とは、同じ材質であることが好ましい。同じ材質であることにより、スペーサ70と絶縁シート80とを面接着又は点接着によって固着することがより容易となる。
同様に、図3に示すように電極体2及びスペーサ70を見たときに、電極体2の面積に占めるスペーサ70の面積の割合は、0.6以上であってもよく、好ましくは0.8以上である。
スペーサ70の大きさが上記のごとき範囲にあることによって、電極体2の巻回中心部分の空間zをより小さくできる。
なお、図3に示すように電極体2及びスペーサ70を見たときに、電極体2の面積に占めるスペーサ70の面積の割合は、1.0以下であってもよい。
よって、扁平形状の電極体2は、厚さ方向に見たときに、正極活物質層42及び負極活物質層52が互いに対向している対向領域を有する。巻回軸方向においてスペーサ70の長さが対向領域の長さ以上であり、且つ、巻回軸方向において対向領域をすべて覆うようにスペーサ70が配置されることが好ましい。換言すると、巻回軸方向におけるスペーサ70の両端縁は、電極体を厚さ方向に見たときに、対向領域の両端縁とそれぞれ重なるか又は対向領域の両端縁よりもそれぞれ外側にはみ出ていることが好ましい。
このような構成によって、正極活物質層42及び負極活物質層52の間の距離が拡がることをスペーサ70によってより十分に抑制できる。そのため、蓄電素子における不均一な充放電反応を抑制できる。
扁平形状且つ巻回型の電極体2を巻回軸方向に見たときに、平坦部21と折返し部22との境界部分yよりも内側にスペーサ70の両端縁がそれぞれ配置されることが好ましい。換言すると、平坦部21と折返し部22との境界部分yがスペーサ70によって直接の圧縮力を受けないように、スペーサ70が配置されることが好ましい。
平坦部21と折返し部22との境界部分yは、電極体2の厚さ方向に圧縮力を受けても圧縮変形しにくい部分である。換言すると、平坦部21と折返し部22との境界部分yよりも、平坦部21の方が圧縮変形されやすい。そのため、スペーサ70の端縁が、平坦部21と折返し部22との境界部分yよりも内側に配置されていることによって、スペーサ70が電極体2を外側から圧縮する力がより加わりやすくなる。
上記の変位量が小さいほどより硬く、変位量が大きいほどより柔らかいこととなる。従って、スペーサ70における上記変位量は、セパレータ60における上記変位量よりも小さい。
上記のごとくスペーサ70がセパレータ60よりも硬いため、セパレータ60よりもスペーサ70の方がより変形しにくい。そのため、電極体2が膨張するときの反力によって、電極体2がスペーサ70を介してケース内面によって押圧されるときに、電極体2が外方へ膨張することをスペーサ70によってより抑制できる。よって、膨張がより内方へ向かいやすくなり、電極体2の巻回中心部分の空間zを小さくできる。
具体的には、スペーサ70及びセパレータ60をそれぞれ荷重7kNで圧縮したときに、セパレータ60の変位量が、スペーサ70の変位量よりも0.1mm/mm以上であってもよい。なお、斯かる変位量の差は、0.3mm/mm以下であってもよい。
上記のごとく変位量の差が0.1mm/mm以上であることにより、よりスペーサ70がセパレータ60よりも硬くなるため、上述の理由により、電極体2の外方への膨張をより抑制することができる。
なお、上記の変位量は、厚さ1mmあたりで表すため、変位量を測定するときのスペーサ70又はセパレータ60の厚さは、異なっていてもよく、ほぼ同じ厚さであればよい。例えば、複数枚のスペーサ70又はセパレータ60を重ね合わせて、1mm以上2mm以下程度の総厚さで7kNの荷重を加えてもよい。荷重を加えるときの圧子の面積は、3000mm2以上であってもよく、4000mm2以下であってもよい。圧子の表面積は、3680mm2であることが好ましい。
「定寸となるように保持された蓄電素子」は、例えば、複数の蓄電素子1が一方向に並ぶように配置されて構成された蓄電装置100において設定される。
蓄電装置100において蓄電素子1が定寸となるように保持されているか否かは、同様に設計された蓄電装置100との比較によって判定できる。同様に設計された蓄電装置100とは、一方向に並んだ複数の蓄電素子1が(比較される蓄電装置と)同数であり、且つ、複数の蓄電素子1を定位置に固定するための固定具が(比較される蓄電装置と)同様の形状に構成される蓄電装置100を意味する。
このように同様に設計された蓄電装置100に対して、比較された蓄電装置100の全長の差が3%未満である場合に、比較された蓄電装置100におけるそれぞれの蓄電素子1は、定寸となるように保持されている。ここで、同様に設計された蓄電装置100と、比較される蓄電装置100とは、蓄電装置100の電圧が同じになるように適宜放電した上で比較を行う。
なお、蓄電装置100が1つの蓄電素子1と固定具とで構成される場合も、同様に設計された蓄電装置100と比較することによって、蓄電素子1が定寸となるように保持されているか否かを判定できる。
定寸となるように保持された蓄電素子1は、例えば上記のごとき蓄電装置を構成する各蓄電素子1である。
蓄電装置100を構成する蓄電素子1が定寸保持されている場合、各蓄電素子に加わる圧力を個別に調整することが困難である。そのため、蓄電素子1によっては、比較的大きい圧力が加わり得る。従って、電極体2に含まれるセパレータ60の湿式膜の細孔がよりつぶれやすい状況となり、セパレータ60の透気度が上昇しやすい状況となり得る。
ケース3が膨らみにくいことによって、ケース3に収容された電極体2は外側から押さえ込まれることとなる。電極体2が外側から押さえ込まれる分、電極体2の巻回中心部分の空間zが狭くなる。
詳しくは、電極体2の巻回軸方向に垂直な平面で蓄電素子1(電極体2をケース3に収容した状態)を切断した断面(図2に示す断面)では、電極体2の厚さ(A)と、スペーサ70の総厚さ(B)と、ケース本体31内において互いに対向する内面間の距離(C)とが、以下の関係を満たすことが好ましい。
0.95C≦A+B≦1.00C
B/A=0.01以上0.08以下
A/C=0.90以上0.99以下
B/C=0.01以上0.08以下
非水電解質としては、公知の非水電解質の中から適宜選択できる。非水電解質には、非水電解液を用いてもよい。非水電解液は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩とを含む。
図1に角型電池の一例としての蓄電素子1(非水電解質蓄電素子)を示す。セパレータ60を挟んで巻回された正極40及び負極50を有する電極体2が角型のケース3(容器)に収納される。正極40は正極リード45を介して正極端子4と電気的に接続されている。負極50は負極リード55を介して負極端子5と電気的に接続されている。
本実施形態の蓄電素子1は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器用電源、又は電力貯蔵用電源等に、複数の蓄電素子1を集合して構成した蓄電ユニット10(バッテリーモジュール)として搭載することができる。この場合、蓄電装置100に含まれる少なくとも一つの蓄電素子1に対して、本発明の技術が適用されていればよい。
図5に、電気的に接続された二以上の蓄電素子1が集合した蓄電ユニット10をさらに集合した蓄電装置100の一例を示す。蓄電装置100は、二以上の蓄電素子1を電気的に接続するバスバ(図示せず)、二以上の蓄電ユニット10を電気的に接続するバスバ(図示せず)等を備えていてもよい。蓄電ユニット10又は蓄電装置100は、一以上の蓄電素子1の状態を監視する状態監視装置(図示せず)を備えていてもよい。
例えば、蓄電装置100は、一方向に並ぶ複数の蓄電素子1,1を、並び方向の両端側から挟み込むように配置された一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートを連結するフレームとを備えてもよい。これによって、蓄電素子1を上記のごとく定寸で保持することができる。
本実施形態の蓄電素子1の製造方法は、公知の方法から適宜選択できる。当該製造方法は、例えば、電極体2を準備することと、非水電解質を準備することと、電極体2及び非水電解質をケース3に収容することと、を備える。電極体2を準備することは、正極40及び負極50を準備することと、正極40及び負極50を、セパレータ60を介して積層又は巻回することにより電極体2を形成することとを備える。
尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成又は周知技術に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。
12μm厚さのアルミニウム箔の両面側に片面厚さ81μmの正極活物質層(正極活物質はリチウム遷移金属複合酸化物(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2))を形成し、正極を作製した。
8μm厚さの銅箔の両面側に片面厚さ78μmの負極活物質層(負極活物質は表1に示す難黒鉛化性炭素、黒鉛、又はケイ素)を形成し、負極を作製した。
厚さ20μmのポリエチレン製の湿式膜を基材層とするセパレータを介して、正極及び負極を重ね合わせ、さらに巻回することによって、寸法が横幅116mm、厚さ10.6mm、高さ57mmになるように、巻回型電極体を作製した。
さらに、厚さ0.15mm、横幅96.0×高さ56.3mmの大きさのスペーサを2つ、ケース本体(横幅120mm、厚さ12.5mm(内部空間の厚さ方向間隔が11.5mm)、高さ65mm)に入れた。扁平形状の電極体がケース本体内に挿入されたときに、電極体が2つのスペーサで両側から挟み込まれるように、ケース本体内に2つのスペーサを配置した。その後、電極体の各平坦面部分にそれぞれのスペーサが接触した状態となるように、ケース本体に電極体を挿入し、ケースを封止した。
なお、非水電解液は、非水溶媒に、塩濃度が1.2mol/LとなるようにLiPF6を溶解させて、非水電解液を調製した。そして、下記の測定に応じて、適宜、ケースに注入した。ここで、非水溶媒として、実施例1及び比較例2においては、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)を、PC:DMC:EMC=30:35:35(体積%)となるように混合したものを用いた。実施例2及び比較例1においては、エチレンカーボネート(EC)、DMC、EMCを、EC:DMC:EMC=30:35:35(体積%)となるように混合したものを用いた。
厚さ0.15mmのスペーサを10枚重ねた状態で、万能試験機 オートグラフ(島津製作所社製のAG-X)を用いて、表面積3680mm2の圧子により荷重7kNを加えて1分間保持したときの変位量を測定した。厚さ1mmあたりの変位量を算出した。
その結果、実施例1、2及び比較例1で使用したスペーサ(ポリプロピレン製の中実体)の変位量(1mmあたり)は、0.10mm/mmであった。
比較例2で使用したスペーサ(ポリウレタン製の多孔質体)の変位量(1mmあたり)は、0.77mm/mmであった。
一方、厚さ20μm(0.020mm)のセパレータを50枚重ねた状態で、万能試験機 オートグラフ(島津製作所社製のAG-X)を用いて、表面積3680mm2の圧子により荷重7kNを加えて1分間保持したときの変位量を測定した。この測定値を厚さ1mmあたりの変位量とした。
その結果、各実施例及び各比較例で使用したセパレータの変位量(1mmあたり)は、0.21mm/mmであった。
表1に示す負極活物質を用いて、上記のようにしてリチウムイオン二次電池を製造した。なお、スペーサ及びセパレータは、実施例1及び2において同じものである。
表1に示す負極活物質、スペーサ、及びセパレータを用いて、上記のようにしてリチウムイオン二次電池を製造した。
比較例1において、スペーサ及びセパレータとして実施例1と同じものを用い、また、負極活物質として実施例1とは異なるものを用いた。
比較例2において、スペーサとして実施例1と異なる多孔質体(寸法は同じ)を用いた。
電極体を挿入したケースが、電極体を挿入する前のサイズとなるように、ケースを定寸保持した。その状態で電極体の巻回中心部分のX線CT画像を、X線CTスキャン装置(島津製作所社製のマイクロフォーカスX線CTシステム inspeXio SMX-225CT FRD HR Plus)を用いて取得した。なお、X線CT画像は、巻回された電極体において折返し部同士を結ぶ方向に対して垂直な面で切断したときの断面を取得した。換言すると、図2において上下方向を向く仮想平面に沿うように、電極体を切断したときの断面を取得した。
取得したX線CT画像において、負極活物質層の端縁から内側に向けて34.5mmから35.5mmまでの幅1mmの領域を画像処理した。具体的には、その領域における電極及びセパレータの部分と、電極体の巻回中心部分の空間とを区別するために、画像を二値化した。
二値化によって黒く表されることとなった空間部分のピクセル数(pix)をカウントして、巻回中心部分の空間幅を算出した。
なお、1pix=77μm(1mm=13pix)という換算値を用いて、空間幅(空間の大きさ)を算出した。例えば、カウントされたピクセル数が200pixの場合、空間幅は、(200/13)×0.077=1.185mmとなる。
X線CT画像を取得した後の電池を、ロードセル(共和電業社製のLCX-A-ID)付きの治具を用いて、治具にケースの長側面全体が接触した状態で保持した。このとき、電極体が収容された状態のケースの寸法が、電極体が収容される前のケース寸法と同じになるように保持した。そして、負極活物質の利用率が0.5となるまで定電流充電することによって充電状態とした。なお、負極活物質の容量としては、利用率が1.0となるときの値として、難黒鉛化性炭素の場合に372mAh/g、黒鉛の場合に372mAh/g、Siの場合に4200mA/gの値を用いた。
ロードセルによって測定された値を充電状態において電極体に加わる反力とした。
上記のごとく製造した電池とは別に、実施例1と同様に設計した電池の電極体(湿式膜のセパレータを備える)と、実施例1におけるセパレータを厚さ20μmの乾式膜(ポリプロピレン/ポリエチレン/ポリプロピレンの3層構造)に変更した電極体と、をそれぞれ準備した。
万能試験機 オートグラフ(島津製作所社製のAG-X)を用いて、ケース未挿入の状態の各電極体に所定の荷重(様々な荷重)を1分間加え、荷重を加えた後の電極体を解体し、セパレータの透気度を測定した。
荷重を加える前のセパレータ(電極体の作製に使用していない未使用のもの)の透気度を100%として、荷重を加えた各セパレータの透気度を相対値で算出した。その結果を表2及び表3に示す。
算出した各透気度比率と荷重との関係を表すプロットから、最小二乗法によって近似曲線(二次関数、切片を100とする)を作成した。
充電状態において電極体に対して加わる反力が、セパレータに加わる圧力そのものであると仮定した。上記の近似曲線を用いて、上記の反力の値のときにあたる、セパレータの透気度比率を求め、当該透気度比率から100%分を差し引くことで、各電池の透気度上昇率(表1参照)を算出した。
なお、表2及び表3から把握されるように、湿式膜を基材層として有するセパレータを備えた蓄電素子(電池)は、乾式膜のセパレータを備える蓄電素子よりも、セパレータの透気度が上昇しやすいという特有の課題を有するといえる。
2:電極体、 21:平坦部、 22:折返し部、
y:境界部分、 z:電極体の巻回中心部分の空間、
3:ケース、 31:ケース本体、 32:蓋体、
4:正極端子、 5:負極端子、
40:正極、
41:正極基材、 42:正極活物質層、
50:負極、
51:負極基材、 52:負極活物質層、
60:セパレータ、 70:スペーサ、 80:絶縁シート、
10:蓄電ユニット、 100:蓄電装置。
Claims (5)
- 負極活物質を含む負極と、正極と、前記正極及び前記負極の間に配置されたセパレータとを有する巻回型の扁平形状の電極体と、
前記電極体を収容したケースと、
前記ケースの内部において前記電極体の平坦な外表面と前記ケース内面との間に配置されたスペーサと、
を備え、
前記セパレータが湿式膜を有し、
前記負極活物質が炭素質材料又はチタン酸リチウムであり、
前記スペーサが前記セパレータよりも硬い、蓄電素子。 - 前記負極活物質が、前記炭素質材料としての非黒鉛質炭素である、請求項1に記載の蓄電素子。
- 前記ケースが定寸となるように保持されている、請求項1又は2に記載の蓄電素子。
- 前記スペーサ及び前記セパレータをそれぞれ、表面積3680mm2の圧子により荷重7kNで圧縮したときに、前記セパレータの変位量が、前記スペーサの変位量よりも0.1mm/mm以上大きい、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓄電素子。
- 前記電極体を覆い、前記電極体と前記ケースとの間を絶縁する絶縁シートを備え、
前記ケースが金属製であり、
前記スペーサは、前記電極体の平坦な外表面と前記絶縁シートとの間に配置されている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の蓄電素子。
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