WO2022059797A1 - 蓄電装置 - Google Patents

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WO2022059797A1
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current collector
storage device
power storage
tab
electrode
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PCT/JP2021/034620
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真也 下司
真一 坂本
一路 清水
きよみ 神月
一紀 小平
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a power storage device.
  • Patent Document 1 a power storage device for storing electric power is known (for example, Patent Document 1).
  • the power storage device of Patent Document 1 has a wound electrode group in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound via a separator, a battery container accommodating the wound electrode group, and a sealing port that seals the battery container and serves as an external output terminal. It is a battery provided with a battery lid group.
  • a large number of current collecting tabs derived from the wound electrode group are welded to a current collecting ring arranged at the upper part of the wound electrode group.
  • the current collector ring and the sealing battery lid group are connected to each other by a lead plate.
  • the power storage device includes a band-shaped first current collector, a first electrode having a first active material layer supported on the first current collector, a band-shaped second current collector, and the second current collector.
  • a second electrode having a second active material layer supported on the body and a separator interposed between the first electrode and the second electrode are provided, and the first electrode, the second electrode, and the second electrode are provided.
  • the separator constitutes a columnar winding body, covers the outer periphery of the columnar winding body, is electrically connected to the second current collector, and has a tubular body having a first opening and the first opening.
  • sealing body for sealing the first current collector and at least one first tab for electrically connecting the first current collector and the sealing body, and one end of the first tab is the first current collector.
  • the other end of the first tab is connected to the sealing body, and the sealing body has a first member including a first surface facing the opposite side of the columnar winding body and the columnar winding body. It has a second member including a second surface facing the body side, and the other end of the first tab is welded to the first surface of the first member to form a first welded portion.
  • the first weld is located between the first surface and the second surface.
  • the internal resistance of the power storage device can be reduced.
  • FIG. It is sectional drawing which shows typically the power storage device of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows typically the power storage device of Embodiment 2.
  • the power storage device includes a band-shaped first electrode, a band-shaped second electrode, and a separator interposed between the first electrode and the second electrode.
  • the first electrode, the second electrode, and the separator constitute a columnar winding body. That is, the first electrode and the second electrode are wound around the separator.
  • the first electrode has a band-shaped first current collector and a first active material layer supported on the first current collector.
  • the second electrode has a band-shaped second current collector and a second active material layer supported on the second current collector.
  • the power storage device further includes a tubular body having a first opening, a sealing body for sealing the first opening, and at least one first tab.
  • the outer shape of the first opening corresponds to the outer shape of the sealing body, and is usually circular.
  • the first tab is, for example, ribbon-shaped or strip-shaped.
  • An insulating material such as a gasket may be interposed between the tubular body and the sealing body.
  • the tubular body covers the outer circumference of the columnar winding body and is electrically connected to the second current collector.
  • the tubular body may be made of a conductive material.
  • the sealing body has a first member including a first surface facing the side opposite to the columnar winding body, and a second member including a second surface facing the columnar winding body side. That is, the sealing body is composed of a plurality of members, and may further include another member. The first member and the second member are arranged so as to partially overlap each other in the axial direction of the tubular body. The first member and the second member may be electrically conductive. This makes it possible to form a thick conductive path.
  • the first tab electrically connects the first current collector and the sealing body. One end of the first tab is connected to the first current collector. The other end of the first tab is connected to the sealing body.
  • the first tab may be integrated with the first current collector or may be separate from the first current collector. In the former case, one end of the first tab is the base end of the first tab, and the other end of the first tab is the tip of the first tab. In the latter case, one end of the first tab is electrically connected to the first current collector by welding or the like.
  • the other end of the first tab is welded to the first surface of the first member to form the first welded portion.
  • the first weld may be formed, for example, by laser welding or ultrasonic welding.
  • the first weld is located between the first and second surfaces.
  • the first tab is directly connected to the sealing body. That is, there is no intermediate member such as a current collector ring between the first tab and the sealing body. Therefore, the internal resistance of the power storage device can be reduced. Further, according to the present disclosure, since the first welded portion is located between the first surface and the second surface, the connection strength of the first welded portion can be strengthened. Further, when the first tab is welded to the first surface of the first member facing the side opposite to the columnar winding body, the welding process is stabilized.
  • first welded portion is interposed between the first welded portion and the columnar winding body, so that spatter during welding is less likely to be scattered on the columnar winding body. be.
  • the first weld may be sandwiched between the first and second surfaces. With this configuration, the contact resistance between the second member and the first welded portion can be reduced. Further, the second surface may also be joined to the first tab. Specifically, both may be joined by welding the second member and the first tab from the back side of the second surface of the second member. With this configuration, the resistance between the first tab and the second member can be further reduced.
  • the first surface, the first tab, and the second surface may be joined at a common weld. With this configuration, resistance can be reduced and the first tab can be more firmly fixed to the sealing plate.
  • the second member When the second member is housed in the recess of the first member, if the outer surface (top surface) of the second member also has the recess as in the case of the first member, the second member and the first tab are joined. At that time, the portion of the second member facing the first tab tends to be thinned, and welding becomes easy.
  • the first member may be an annular member having a through hole through which the first tab passes in the center.
  • the second member may close the through hole.
  • the second member may be disk-shaped.
  • the disk-shaped second member may have a central portion and a flange portion (outer peripheral portion) at the periphery thereof.
  • the first member and the second member may be welded by the second welded portion radially outside the first welded portion. This makes it possible to form a thicker conductive path.
  • the first member may have a recess formed in an annular shape and having a first surface as a bottom surface.
  • the second member may have a central portion that closes the through hole and an outer peripheral portion provided around the central portion.
  • the outer peripheral portion may be a flange portion of a disk-shaped second member.
  • the outer peripheral portion may be joined to the first member by the second welded portion over the entire circumference.
  • the second weld can form a thick conductive path and can seal a gap that may occur between the first member and the second member.
  • the first tab may be joined to the second surface and the first surface.
  • the power storage device may include a plurality of first tabs.
  • the other ends of at least two first tabs may overlap each other and be welded to the first surface of the first member. According to this configuration, the number of welded parts can be reduced as compared with the case where a plurality of first tabs are welded to the first surface one by one.
  • a recess may be formed in the area where the first tab of the first surface is arranged or the area facing the first tab of the second surface to accommodate the end portion of the first tab.
  • the tubular body may be composed of a part of a metal case.
  • the tubular body may be composed of a side wall portion of a metal case having a bottomed tubular shape.
  • the tubular body may be composed of a wound body of a metal sheet.
  • the metal sheet may be integrated with the second current collector or may be separate from the second current collector.
  • the thickness TC of the metal sheet may be the same as the thickness T2 of the second current collector, and may satisfy the relationship of, for example, 0.5 ⁇ TC / T2 ⁇ 1.5.
  • the metal case and the second electrode can be electrically connected without joining the bottom of the metal case and the second current collector plate, the work required for the connection can be simplified. Further, by electrically connecting the end of the second electrode in the winding direction to the metal case, the current collecting path between the metal case and the second electrode can be increased and the resistance can be further reduced. It should be noted that the end of the metal sheet in the winding direction can be joined to the outer surface of another portion of the metal sheet to form a tubular body.
  • the power storage device 10 of the present embodiment is a lithium ion secondary battery, but is not limited thereto. As shown in FIG. 1, the power storage device 10 includes a columnar winding body 20, a case 30, and a sealing body 40.
  • the columnar winding body 20 is configured by winding a band-shaped positive electrode 21, a band-shaped negative electrode 22, and a separator 23 interposed between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the positive electrode 21 is an example of the first electrode.
  • the negative electrode 22 is an example of the second electrode.
  • the positive electrode 21 has a band-shaped positive electrode current collector and a positive electrode active material layer supported on the band-shaped positive electrode current collector. A plurality of positive electrode current collector tabs 21a are connected to the positive electrode current collector.
  • the positive electrode current collector is an example of the first current collector.
  • the positive electrode active material layer is an example of the first active material layer.
  • the positive electrode current collecting tab 21a is an example of the first tab.
  • a band-shaped metal material is used for the positive electrode current collector.
  • the strip-shaped metal material may be a metal foil, a metal porous body, or the like.
  • As the metal material aluminum, aluminum alloy, nickel, titanium and the like can be used.
  • the thickness of the positive electrode current collector is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the positive electrode active material layer contains, for example, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder.
  • the positive electrode active material layer is obtained, for example, by applying a positive electrode mixture slurry containing a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder on both sides of a positive electrode current collector, drying the coating film, and then rolling. ..
  • the positive electrode active material is a material that occludes and releases lithium ions. Examples of the positive electrode active material include a lithium-containing transition metal oxide, a transition metal fluoride, a polyanion, a fluorinated polyanion, and a transition metal sulfide.
  • the plurality of positive electrode current collector tabs 21a are integrally formed with the positive electrode current collector. Each positive electrode current collector tab 21a extends from one end (upper end in FIG. 1) along the longitudinal direction of the positive electrode current collector. A part of the plurality of positive electrode current collecting tabs 21a coincides with each other in the circumferential direction in a state where the positive electrode 21 is wound. The remaining portions of the plurality of positive electrode current collecting tabs 21a coincide with each other in the circumferential direction in the state where the positive electrode 21 is wound.
  • the negative electrode 22 has a band-shaped negative electrode current collector, a negative electrode active material layer supported on the negative electrode current collector, and a negative electrode current collector exposed portion 22a formed at one end in the width direction of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode current collector is an example of the second current collector.
  • the negative electrode active material layer is an example of the second active material layer.
  • a band-shaped metal material is used for the negative electrode current collector.
  • the strip-shaped metal material may be a metal foil, a metal porous body, or the like.
  • As the metal material copper, copper alloy, nickel, stainless steel and the like can be used.
  • the thickness of the negative electrode current collector is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the negative electrode active material layer contains, for example, a negative electrode active material, a conductive agent, and a binder.
  • a negative electrode active material layer for example, a negative electrode mixture slurry containing a negative electrode active material, a conductive agent, and a binder is applied to both sides of the negative electrode current collector except for the negative electrode current collector exposed portion 22a, and the coating film is dried. It is obtained by rolling after making it.
  • the negative electrode active material is a material that occludes and releases lithium ions. Examples of the negative electrode active material include carbon materials, metal compounds, alloys, ceramic materials and the like.
  • the negative electrode current collector exposed portion 22a is integrally formed with the negative electrode current collector.
  • the negative electrode current collector exposed portion 22a protrudes from one end of the winding body in the winding axis direction to form an end surface of the winding body.
  • the negative electrode current collector exposed portion 22a is welded and connected to the negative electrode current collector plate 51 provided between the columnar winding body 20 and the bottom surface of the case 30.
  • the negative electrode current collector plate 51 is welded to the inner bottom surface of the case 30 by a welding member 52.
  • the negative electrode 22 may also be connected to the negative electrode current collector plate 51 or the case 30 by using a tab in the same manner as the positive electrode 21.
  • the case 30 is formed in a bottomed tubular shape having a first opening 31, and accommodates a columnar winding body 20 and a non-aqueous electrolyte (not shown).
  • the case 30 is made of metal and functions as an external negative electrode terminal.
  • the side wall portion 32 of the case 30 covers the outer periphery of the columnar winding body 20 and is electrically connected to the negative electrode current collector.
  • the side wall portion 32 of the case 30 is an example of a tubular body.
  • the sealing body 40 seals the first opening 31 of the case 30.
  • the sealing body 40 is electrically connected to the positive electrode current collector via the plurality of positive electrode current collector tabs 21a.
  • the base end of the positive electrode current collector tab 21a is connected to the first current collector, and the tip of the positive electrode current collector tab 21a is connected to the sealing body 40.
  • the sealing body 40 is made of metal and functions as an external positive electrode terminal.
  • the sealing body 40 and the case 30 are insulated from each other by a gasket 70.
  • the sealing body 40 may have an explosion-proof mechanism (not shown).
  • the sealing body 40 includes a first member 41 including a first surface 41a facing the side opposite to the columnar winding body 20 (upper side in FIG. 1), and a second member 41 including a second surface 42a facing the columnar winding body 20 side. It has a member 42.
  • the first member 41 is an annular member having a through hole 41b through which the positive electrode current collecting tab 21a passes in the center.
  • the second member 42 is a plate-shaped member that closes the through hole 41b.
  • the tip of the positive electrode current collecting tab 21a is welded to the first surface 41a of the first member 41 to form the first welded portion 43.
  • the first welded portion 43 is sandwiched between the first surface 41a and the second surface 42a, and pressure is applied from both the first surface 41a and the second surface 42a.
  • the tips of the plurality of positive electrode current collecting tabs 21a overlap each other and are welded to the first surface 41a of the first member 41.
  • the region of the first surface 41a on which the first welded portion 43 is formed may have a recess deeper than the total thickness of the tips of the plurality of positive electrode current collector tabs 21a.
  • the first member 41 is formed in an annular shape and has a recess 41c having a first surface 41a as a bottom surface.
  • the second member 42 has a central portion 42b that closes the through hole 41b of the first member 41, and an outer peripheral portion 42c that is accommodated in the recess 41c.
  • the peripheral edge portion of the outer peripheral portion 42c is welded to the first member 41 by a second welded portion 44 radially outside the first welded portion 43 over the entire circumference.
  • Embodiment 2 The second embodiment of the present disclosure will be described.
  • the configurations of the first member 41 and the second member 42 are different from those of the first embodiment.
  • the differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the first member 41 does not have a recess for accommodating the second member 42. Further, the outer peripheral edge portion of the first member 41 and the outer peripheral edge portion of the second member 42 overlap each other and are sandwiched by the gasket 70.
  • the first member 41 and the second member 42 are welded to each other by a second welded portion 44 at the outer peripheral edge portion. In this case, the pressure from the second surface 42a is not applied to the first welded portion 43, and the thickness between the first surface 41a and the second surface 42a is sufficiently larger than the thickness of the tip of the positive electrode current collecting tab 21a. There is a gap. Therefore, the effect of reducing the contact resistance in the first welded portion 43 is gentler than that of the first embodiment. However, since the arrangement of the second member 42 is not affected by the thickness of the tip of the positive electrode current collector tab 21a, the manufacturing process is likely to be stabilized.
  • Embodiment 3 The third embodiment of the present disclosure will be described.
  • the power storage device 10 of the present embodiment is different from the first embodiment in that it does not include the metal case 30.
  • the differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the tubular body 61 composed of the wound body of the metal sheet is responsible for the function corresponding to the case 30 of the first embodiment.
  • the metal sheet is integrally formed with the negative electrode current collector, but the metal sheet is not limited to this.
  • the columnar winding body 20 is wound from the left side to the right side in FIG.
  • the tubular body 61 covers the outer periphery of the columnar winding body 20 and is electrically connected to the negative electrode current collector.
  • the first opening 31 of the tubular body 61 is sealed by the sealing body 40.
  • the tubular body 61 and the sealing body 40 are insulated from each other by an insulating adhesive 80.
  • the tubular body 61 has a second opening 61a on the opposite side of the first opening 31.
  • the second opening 61a is sealed with a metal plate 62 (for example, a copper plate).
  • the tubular body 61 and the metal plate 62 are welded to each other over the entire circumference.
  • the negative electrode current collector exposed portion may be formed on the negative electrode as in the first embodiment, and the negative electrode current collector exposed portion and the metal plate 62 may be welded and joined.
  • This disclosure can be used for a power storage device.

Abstract

蓄電装置１０は、第１集電体を有する第１電極２１と、第２集電体を有する第２電極２２と、セパレータ２３と、を備える。第１電極２１、第２電極２２、セパレータ２３は、柱状巻回体２０を構成する。蓄電装置１０は、柱状巻回体２０の外周を覆いかつ第１開口３１を有する筒状体３２，６１と、第１開口３１を封口する封口体４０と、一端が第１集電体に接続しかつ他端が封口体４０に接続する少なくとも１つの第１タブ２１ａと、をさらに備える。封口体４０は、柱状巻回体２０とは反対側を向く第１面４１ａを含む第１部材４１と、柱状巻回体２０側を向く第２面４２ａを含む第２部材４２とを有する。第１タブ２１ａの他端は、第１部材４１の第１面４１ａに溶接されて第１溶接部４３を形成しており、第１溶接部４３は、第１面４１ａと第２面４２ａとの間に位置する。これにより、蓄電装置１０の内部抵抗を小さくできる。

Description

蓄電装置
　本開示は、蓄電装置に関する。
　従来、電力を貯蔵する蓄電装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の蓄電装置は、正極板と負極板とをセパレータを介して巻回した巻回電極群と、巻回電極群を収容する電池容器と、電池容器を封口し外部出力端子となる封口電池蓋群とを備える電池である。特許文献１の蓄電装置では、巻回電極群から導出された多数の集電タブが、巻回電極群の上部に配置された集電リングに溶接されている。集電リングと封口電池蓋群とは、リード板で互いに接続されている。
特許第４３５６２０９号公報
　しかしながら、特許文献１の蓄電装置は、多数の集電タブが、集電リングおよびリード板を介して封口電池蓋群に接続されている。そのため、特にリード板の存在によって、蓄電装置の内部抵抗が大きくなってしまう。このような状況において、本開示は、蓄電装置の内部抵抗を小さくすることを目的の１つとする。
　本開示に係る一局面は、蓄電装置に関する。当該蓄電装置は、帯状の第１集電体、および前記第１集電体に担持された第１活物質層を有する第１電極と、帯状の第２集電体、および前記第２集電体に担持された第２活物質層を有する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在するセパレータと、を備え、前記第１電極、前記第２電極、および前記セパレータは、柱状巻回体を構成しており、前記柱状巻回体の外周を覆うと共に前記第２集電体と電気的に接続され、第１開口を有する筒状体と、前記第１開口を封口する封口体と、前記第１集電体と前記封口体とを電気的に接続する少なくとも１つの第１タブと、をさらに備え、前記第１タブの一端は、前記第１集電体に接続され、前記第１タブの他端は、前記封口体に接続され、前記封口体は、前記柱状巻回体とは反対側を向く第１面を含む第１部材と、前記柱状巻回体側を向く第２面を含む第２部材とを有し、前記第１タブの前記他端は、前記第１部材の前記第１面に溶接されて第１溶接部を形成しており、前記第１溶接部は、前記第１面と前記第２面との間に位置する。
　本開示によれば、蓄電装置の内部抵抗を小さくすることができる。
　本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本願の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
実施形態１の蓄電装置を模式的に示す断面図である。 実施形態２の蓄電装置を模式的に示す断面図である。 実施形態３の柱状巻回体の展開図である。 実施形態３の蓄電装置を模式的に示す断面図である。
　本開示に係る蓄電装置の実施形態について例を挙げて以下に説明する。しかしながら、本開示は以下に説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。
　本開示に係る蓄電装置は、帯状の第１電極と、帯状の第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在するセパレータとを備える。第１電極、第２電極、およびセパレータは、柱状巻回体を構成している。すなわち、第１電極と第２電極とは、セパレータを介して巻回されている。
　第１電極は、帯状の第１集電体と、第１集電体に担持された第１活物質層とを有する。第２電極は、帯状の第２集電体と、第２集電体に担持された第２活物質層とを有する。
　蓄電装置は、第１開口を有する筒状体と、第１開口を封口する封口体と、少なくとも１つの第１タブとをさらに備える。第１開口の外形と封口体の外形は対応しており、通常は円形である。第１タブは、例えばリボン状もしくはストリップ状である。筒状体と封口体との間にはガスケットなどの絶縁材料を介在させてもよい。
　筒状体は、柱状巻回体の外周を覆うと共に第２集電体と電気的に接続される。筒状体は、導電性材料で構成されてもよい。
　封口体は、柱状巻回体とは反対側を向く第１面を含む第１部材と、柱状巻回体側を向く第２面を含む第２部材とを有する。すなわち、封口体は、複数部材で構成されており、さらに別部材を具備してもよい。第１部材と第２部材は、それぞれが部分的に筒状体の軸方向において重なり合うように配置されている。第１部材と第２部材とは電気的に導通していてもよい。これにより、太い導電パスを形成することができる。
　第１タブは、第１集電体と封口体とを電気的に接続する。第１タブの一端は、第１集電体に接続される。第１タブの他端は、封口体に接続される。第１タブは、第１集電体と一体であってもよいし、第１集電体と別体であってもよい。前者の場合、第１タブの一端は、第１タブの基端となり、かつ第１タブの他端は、第１タブの先端となる。後者の場合、第１タブの一端は、溶接などにより第１集電体に電気的に接続される。
　第１タブの他端は、第１部材の第１面に溶接されて第１溶接部を形成している。この第１溶接部は、例えば、レーザ溶接または超音波溶接により形成されてもよい。第１溶接部は、第１面と第２面との間に位置する。
　以上のように、本開示によれば、第１タブが封口体に直接的に接続される。つまり、第１タブと封口体との間に集電リングなどの中間部材が存在しない。よって、蓄電装置の内部抵抗を小さくすることができる。また、本開示によれば、第１溶接部が第１面と第２面との間に位置するので、第１溶接部の接続強度を強固にできる。さらに、第１タブを柱状巻回体とは反対側を向く第１部材の第１面に溶接する場合、溶接工程が安定化する。これは、第１溶接部と柱状巻回体との間に頑丈な第１部材（厚さは例えば５００μｍ以上）が介在するため、溶接時のスパッタが柱状巻回体に飛散しにくくなるためである。溶接工程が安定化することで、第１溶接部の強度を高めることが容易になり、第１溶接部の接続抵抗を低減しやすくなる。
　第１溶接部は、第１面および第２面により挟まれていてもよい。この構成により、第２部材と第１溶接部との間の接触抵抗を低減できる。さらに、第２面も第１タブと接合していてもよい。具体的には、第２部材の第２面の裏側から第２部材と第１タブとを溶接することで両者を接合してもよい。この構成により、第１タブと第２部材との間の抵抗をさらに低減できる。
　第１面、第１タブ、および第２面を共通の溶接部で接合してもよい。この構成により、抵抗を低減できると共に、第１タブを封口板へより強固に固定できる。第２部材が第１部材の凹部に収容される場合は、第２部材の外面（天面）も第１部材と同様に凹部を有していると、第２部材と第１タブとを接合する際に、第２部材における第１タブとの対向部分が薄くなりやすく、溶接が容易になる。
　第１部材は、中央に第１タブが通過する貫通孔を有する環状部材であってもよい。第２部材は、貫通孔を塞いでいてもよい。第２部材は円盤状であってもよい。円盤状の第２部材は、中央部とその周縁のフランジ部（外周部）とを有してもよい。
　第１部材と第２部材とは、第１溶接部よりも径方向外側の第２溶接部により溶接されていてもよい。これにより、さらに太い導電パスを形成することができる。
　第１部材は、環状に形成されかつ第１面を底面とする凹部を有してもよい。第２部材は、貫通孔を塞ぐ中央部と、中央部の周囲に設けられた外周部とを有してもよい。外周部は、円盤状の第２部材のフランジ部であってもよい。外周部は、全周にわたって第２溶接部により第１部材に接合されていてもよい。この場合、第２溶接部により、太い導電パスを形成できると共に、第１部材と第２部材との間に生じ得る隙間を密閉することができる。
　第１タブは、第２面および第１面と接合されていてもよい。この構成により、太い導電パスを形成して蓄電装置の内部抵抗を低減することができる。
　蓄電装置は、複数の第１タブを備えてもよい。少なくとも２つの第１タブの他端は、互いに重なって第１部材の第１面に溶接されていてもよい。この構成によると、複数の第１タブを１つずつ第１面に溶接する場合に比べて、溶接箇所を少なくすることができる。第１面の第１タブが配置される領域、または第２面の第１タブと対面する領域に、第１タブの端部が収容される凹部を形成してもよい。
　筒状体は、金属ケースの一部で構成されてもよい。例えば、筒状体は、有底筒状の金属ケースの側壁部で構成されてもよい。
　筒状体は、金属シートの巻回体で構成されてもよい。金属シートは、第２集電体と一体であってもよいし、第２集電体と別体であってもよい。金属シートの厚さＴＣは、第２集電体の厚さＴ２と同じでもよく、例えば０．５≦ＴＣ／Ｔ２≦１．５の関係を満たしてもよい。金属シートで筒状体を構成する場合、金属シートを柱状巻回体の外周に、例えば、２周以上巻回して筒状体の強度を高めることが望ましい。この構成により、巻回体を作成する工程と連続して金属ケースへ巻回体を収容する工程を行うことが可能となる。また、金属ケースの底部と第２集電板とを接合しなくても、金属ケースと第２電極とを電気的に接続できるため、接続に要する作業を簡素化できる。また、第２電極の巻回方向の終端と金属ケースとを電気的に接続することで、金属ケースと第２電極との間の集電経路が増えて抵抗をより低減できる。なお、金属シートの巻回方向の終端を金属シートの別の箇所の外表面と接合して筒状体を形成できる。
　以下では、本開示に係る蓄電装置の一例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する一例の蓄電装置の構成要素には、上述した構成要素を適用できる。以下で説明する一例の蓄電装置の構成要素は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。以下で説明する一例の蓄電装置の構成要素のうち、本開示に係る蓄電装置に必須ではない構成要素は省略してもよい。なお、以下で示す図は模式的なものであり、実際の部材の形状や数を正確に反映するものではない。
　《実施形態１》
　本開示の実施形態１について説明する。本実施形態の蓄電装置１０は、リチウムイオン二次電池であるが、これに限られるものではない。図１に示すように、蓄電装置１０は、柱状巻回体２０と、ケース３０と、封口体４０とを備える。
　柱状巻回体２０は、帯状の正極２１と、帯状の負極２２と、正極２１と負極２２との間に介在するセパレータ２３とを巻回して構成される。正極２１は、第１電極の一例である。負極２２は、第２電極の一例である。
　正極２１は、帯状の正極集電体と、これに担持された正極活物質層とを有する。正極集電体には、複数の正極集電タブ２１ａが接続されている。正極集電体は、第１集電体の一例である。正極活物質層は、第１活物質層の一例である。正極集電タブ２１ａは、第１タブの一例である。
　正極集電体には、帯状の金属材料が用いられる。帯状の金属材料は、金属箔、金属多孔体などであればよい。金属材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、チタンなどを用い得る。正極集電体の厚さは、例えば、１０μｍ以上、１００μｍ以下である。
　正極活物質層は、例えば、正極活物質と導電剤と結着剤とを含む。正極活物質層は、例えば、正極集電体の両面に正極活物質と導電剤と結着剤とを含む正極合材スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧延することにより得られる。正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵および放出する材料である。正極活物質としては、例えば、リチウム含有遷移金属酸化物、遷移金属フッ化物、ポリアニオン、フッ素化ポリアニオン、遷移金属硫化物などが挙げられる。
　複数の正極集電タブ２１ａは、正極集電体と一体に形成されている。各正極集電タブ２１ａは、正極集電体の長手方向に沿う一方の端部（図１における上端部）から延出している。複数の正極集電タブ２１ａの一部は、正極２１が巻回された状態において、周方向位置が互いに一致する。複数の正極集電タブ２１ａの残部は、正極２１が巻回された状態において、周方向位置が互いに一致する。
　負極２２は、帯状の負極集電体と、これに担持された負極活物質層と、負極集電体の幅方向の一端に形成された負極集電体露出部２２ａとを有する。負極集電体は、第２集電体の一例である。負極活物質層は、第２活物質層の一例である。
　負極集電体には、帯状の金属材料が用いられる。帯状の金属材料は、金属箔、金属多孔体などであればよい。金属材料としては、銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼などを用い得る。負極集電体の厚さは、例えば、１０μｍ以上、１００μｍ以下である。
　負極活物質層は、例えば、負極活物質と導電剤と結着剤とを含む。負極活物質層は、例えば、負極集電体の両面に負極集電体露出部２２ａを除いて負極活物質と導電剤と結着剤とを含む負極合材スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧延することにより得られる。負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵および放出する材料である。負極活物質としては、炭素材料、金属化合物、合金、セラミックス材料などが挙げられる。
　負極集電体露出部２２ａは、負極集電体と一体に形成されている。負極集電体露出部２２ａは、巻回体の巻回軸方向の一端から突出して巻回体の端面を構成している。負極集電体露出部２２ａは、柱状巻回体２０とケース３０の底面との間に設けられた負極集電板５１に溶接接続される。負極集電板５１は、溶接用部材５２でケース３０の内底面と溶接されている。なお、負極２２においても正極２１と同様にタブを用いて負極集電板５１またはケース３０と接続してもよい。
　ケース３０は、第１開口３１を有する有底筒状に形成されていて、柱状巻回体２０および非水電解質（図示せず）を収容する。ケース３０は、金属製であって、外部負極端子として機能する。ケース３０の側壁部３２は、柱状巻回体２０の外周を覆うと共に負極集電体と電気的に接続される。ケース３０の側壁部３２は、筒状体の一例である。
　封口体４０は、ケース３０の第１開口３１を封口する。封口体４０は、複数の正極集電タブ２１ａを介して、正極集電体と電気的に接続される。正極集電タブ２１ａの基端は、第１集電体に接続され、正極集電タブ２１ａの先端は、封口体４０に接続される。封口体４０は、金属製であって、外部正極端子として機能する。封口体４０とケース３０とは、ガスケット７０により互いに絶縁されている。封口体４０は、不図示の防爆機構を有してもよい。
　封口体４０は、柱状巻回体２０とは反対側（図１における上側）を向く第１面４１ａを含む第１部材４１と、柱状巻回体２０側を向く第２面４２ａを含む第２部材４２とを有する。第１部材４１は、中央に正極集電タブ２１ａが通過する貫通孔４１ｂを有する環状部材である。第２部材４２は、当該貫通孔４１ｂを塞ぐ板状部材である。
　正極集電タブ２１ａの先端は、第１部材４１の第１面４１ａに溶接されて第１溶接部４３を形成している。この第１溶接部４３は、第１面４１ａと第２面４２ａとの間に挟まれ、第１面４１ａと第２面４２ａの双方から圧力が印加されている。第１溶接部４３では、複数の正極集電タブ２１ａの先端が、互いに重なって第１部材４１の第１面４１ａに溶接されている。第１溶接部４３が形成される第１面４１ａの領域は、複数の正極集電タブ２１ａの先端の合計厚さよりも深い凹みを有してもよい。
　第１部材４１は、環状に形成されかつ第１面４１ａを底面とする凹部４１ｃを有する。第２部材４２は、第１部材４１の貫通孔４１ｂを塞ぐ中央部４２ｂと、当該凹部４１ｃに収容される外周部４２ｃとを有する。外周部４２ｃの周縁部は、全周にわたって、第１溶接部４３よりも径方向外側の第２溶接部４４により第１部材４１に溶接接合されている。これにより、第１部材４１の第１面４１ａと第２部材４２の第２面４２ａとの間に空隙が形成された場合でも、ケース３０内における十分な密閉性を確保することができる。
　《実施形態２》
　本開示の実施形態２について説明する。本実施形態の蓄電装置１０は、第１部材４１および第２部材４２の構成が上記実施形態１と異なる。以下、上記実施形態１と異なる点について主に説明する。
　図２に示すように、第１部材４１は、第２部材４２を収容する凹部を有しない。また、第１部材４１の外周縁部と第２部材４２の外周縁部とは、互いに重なってガスケット７０に挟持されている。第１部材４１と第２部材４２とは、外周縁部において第２溶接部４４により互いに溶接接合されている。この場合、第１溶接部４３は、第２面４２ａからの圧力が印加されず、第１面４１ａと第２面４２ａとの間には正極集電タブ２１ａの先端の厚さよりも十分に大きい空隙がある。そのため、第１溶接部４３における接触抵抗の低減効果は、実施形態１よりも緩やかである。ただし、第２部材４２の配置が、正極集電タブ２１ａの先端の厚さの影響を受けることがないため、製造プロセスが安定化しやすい。
　《実施形態３》
　本開示の実施形態３について説明する。本実施形態の蓄電装置１０は、金属製のケース３０を備えない点で上記実施形態１と異なる。以下、上記実施形態１と異なる点について主に説明する。
　図３および図４に示すように、本実施形態では、実施形態１のケース３０に相当する機能を、金属シートの巻回体で構成される筒状体６１が担っている。当該金属シートは、負極集電体と一体に形成されているが、これに限られるものではない。柱状巻回体２０は、図３の左方から右方に向かって巻回される。筒状体６１は、柱状巻回体２０の外周を覆うと共に負極集電体と電気的に接続される。
　筒状体６１の第１開口３１は、封口体４０で封口される。筒状体６１と封口体４０とは、絶縁性の接着剤８０により互いに絶縁されている。筒状体６１は、第１開口３１とは反対側の第２開口６１ａを有する。この第２開口６１ａは、金属板６２（例えば、銅板）で封口される。筒状体６１と金属板６２とは、全周にわたって互いに溶接接合されている。このとき、負極に実施形態１と同様に負極集電体露出部を形成し、この負極集電体露出部と金属板６２とを溶接接合してもよい。
　本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
　本開示は、蓄電装置に利用できる。
１０：蓄電装置
　２０：柱状巻回体
　　２１：正極（第１電極）
　　　２１ａ：正極集電タブ（第１タブ）
　　２２：負極（第２電極）
　　　２２ａ：負極集電体露出部
　　２３：セパレータ
　３０：ケース
　　３１：第１開口
　　３２：側壁部（筒状体）
　４０：封口体
　　４１：第１部材
　　　４１ａ：第１面
　　　４１ｂ：貫通孔
　　　４１ｃ：凹部
　　４２：第２部材
　　　４２ａ：第２面
　　　４２ｂ：中央部
　　　４２ｃ：外周部
　　４３：第１溶接部
　　４４：第２溶接部
　５１：負極集電板
　５２：溶接用部材
　６１：筒状体
　　６１ａ：第２開口
　６２：金属板
　７０：ガスケット
　８０：接着剤

Claims (8)

  1. 　帯状の第１集電体、および前記第１集電体に担持された第１活物質層を有する第１電極と、
    　帯状の第２集電体、および前記第２集電体に担持された第２活物質層を有する第２電極と、
    　前記第１電極と前記第２電極との間に介在するセパレータと、
    を備え、
    　前記第１電極、前記第２電極、および前記セパレータは、柱状巻回体を構成しており、
    　前記柱状巻回体の外周を覆うと共に前記第２集電体と電気的に接続され、第１開口を有する筒状体と、
    　前記第１開口を封口する封口体と、
    　前記第１集電体と前記封口体とを電気的に接続する少なくとも１つの第１タブと、
    をさらに備え、
    　前記第１タブの一端は、前記第１集電体に接続され、
    　前記第１タブの他端は、前記封口体に接続され、
    　前記封口体は、前記柱状巻回体とは反対側を向く第１面を含む第１部材と、前記柱状巻回体側を向く第２面を含む第２部材とを有し、
    　前記第１タブの前記他端は、前記第１部材の前記第１面に溶接されて第１溶接部を形成しており、
    　前記第１溶接部は、前記第１面と前記第２面との間に位置する、蓄電装置。
  2. 　前記第１部材は、中央に前記第１タブが通過する貫通孔を有する環状部材であり、
    　前記第２部材は、前記貫通孔を塞いでいる、請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 　前記第１部材と前記第２部材とは、前記第１溶接部よりも径方向外側の第２溶接部により溶接されている、請求項２に記載の蓄電装置。
  4. 　前記第１部材は、環状に形成されかつ前記第１面を底面とする凹部を有し、
    　前記第２部材は、前記貫通孔を塞ぐ中央部と、前記中央部の周囲に設けられた外周部とを有し、
    　前記外周部は、全周にわたって前記第２溶接部により前記第１部材に接合されている、請求項３に記載の蓄電装置。
  5. 　前記第１タブは、前記第２面および前記第１面と接合されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  6. 　複数の前記第１タブを備え、
    　少なくとも２つの前記第１タブの前記他端は、互いに重なって前記第１部材の前記第１面に溶接されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  7. 　前記筒状体は、金属ケースの一部で構成される、請求項１～６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  8. 　前記筒状体は、金属シートの巻回体で構成される、請求項１～６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
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