JP2016100270A - 蓄電素子 - Google Patents

蓄電素子 Download PDF

Info

Publication number
JP2016100270A
JP2016100270A JP2014237865A JP2014237865A JP2016100270A JP 2016100270 A JP2016100270 A JP 2016100270A JP 2014237865 A JP2014237865 A JP 2014237865A JP 2014237865 A JP2014237865 A JP 2014237865A JP 2016100270 A JP2016100270 A JP 2016100270A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode body
insulating tape
separator
electrode
wound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014237865A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6682758B2 (ja
Inventor
久幸 山根
Hisayuki Yamane
久幸 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa Corp
Original Assignee
GS Yuasa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa Corp filed Critical GS Yuasa Corp
Priority to JP2014237865A priority Critical patent/JP6682758B2/ja
Publication of JP2016100270A publication Critical patent/JP2016100270A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6682758B2 publication Critical patent/JP6682758B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

【課題】性能が低下することを抑制できる蓄電素子を提供する。
【解決手段】正極141、負極142、及びセパレータ143、144が巻回されて形成された電極体140を備える蓄電素子10であって、電極体140が巻回されている方向と同じ方向に、最外周面上に沿って電極体140に1周以上巻回された状態で、一部が他の部分に重なって接合されている絶縁テープ150を備える。
【選択図】図5

Description

本発明は、正極、負極及びセパレータが巻回されて形成された巻回型電極体を有する蓄電素子に関する。
従来、リチウムイオン電池などの電池を含む蓄電素子において、正極と負極とセパレータとが積層されて、かつ、巻回された巻回型電極体を有するものがある(例えば、特許文献1参照)。このような巻回型電極体を有する蓄電素子では、巻回型電極体の最外周の巻き終わりの位置で、巻回状態が緩まないように最外周を固定する必要がある。電極体の最外周には、一般に、セパレータが配置されるが、このとき、巻回型電極体の最外周の巻き終わりの位置でのセパレータの固定方法としては、接着テープ等の絶縁テープを用いて固定する方法がある。
特開平11−250873号公報
しかしながら、上記従来の絶縁テープを用いて固定する構成では、電極体の巻回状態が緩まないようにしながら、電極体の最外周をより確実に固定することが難しい。このため、当該最外周の部分の固定が緩みやすくなり、巻回型電極体の正極と負極との間に空間(距離)が空きやすくなるため、蓄電素子の性能低下に繋がるおそれがある。
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、性能が低下することを抑制できる蓄電素子を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、正極、負極、及びセパレータが巻回されて形成された電極体を備える蓄電素子であって、前記電極体が巻回されている方向と同じ方向に、前記電極体の最外周面上に沿って前記電極体に1周以上巻回された状態で、一部が他の部分に重なって接合されている絶縁テープを備える。
これによれば、絶縁テープは、電極体の最外周面上に沿って電極体を1周以上巻回された状態で、その一部が絶縁テープの他の部分に重なって接合されている。このため、絶縁テープは、電極体の最外周の部分をより確実に固定することができる。
さらに、絶縁テープは、電極体が巻回されている方向と同じ方向に巻回されているため、絶縁テープを、電極体に巻回するときに、電極体の最外周に引張力をかけながら、電極体に1周以上巻回することができる。つまり、巻回型の電極体が緩むことを抑制しながら絶縁テープを電極体に巻回することで、電極体が巻回された状態を維持することができる。このため、蓄電素子の性能低下を抑制できる。
また、例えば、前記セパレータは、基材層と、粒子を含む粒子含有層と、を有し、前記粒子含有層は、前記電極体の最外周面に配置されていてもよい。
ここで、上記従来の技術では、次のような課題も生じる。異常時に熱が発生したときであっても、正極と負極との間の絶縁性を維持する目的で、例えばセパレータの片面に無機粒子を含む耐熱層を塗工したセパレータ(以下、「耐熱塗工セパレータ」という。)が考案されている。このような耐熱塗工セパレータを巻回型電極体に適用する場合に、耐熱塗工セパレータの耐熱層には粒子が含まれているために接着テープが接着されにくく、最外周の部分を接着テープ等の絶縁テープで固定することが難しい。このため、当該最外周の部分の固定が緩みやすくなり、巻回型電極体の正極と負極との間に空間(距離)が空きやすくなるため、蓄電素子の性能低下に繋がるおそれがある。
この実施態様によれば、絶縁テープは、電極体の最外周面上に沿って電極体を1周以上巻回された状態で、その一部が接着されやすい絶縁テープの他の部分に重なって接合されている。このため、絶縁テープは、電極体の最外周の部分を固定することができるため、電極体が巻回された状態を維持することができる。これにより、巻回型の電極体が緩むことを抑制することができ、粒子含有層が設けられたセパレータを採用した蓄電素子において、その性能低下を抑制できる。
また、例えば、前記絶縁テープは、前記電極体の巻回軸方向における前記電極体の両側に配置されていてもよい。
このように、絶縁テープは、電極体の最外周面の全面を覆わないため、電極体に対する電解液の浸透性を向上させることができる。
また、例えば、前記絶縁テープは、前記電極体の巻回軸方向における前記セパレータの端縁からの距離が、前記絶縁テープの幅よりも小さくなる位置に配置されていてもよい。
このため、電極体の最外周の端部のうちの、電極体の巻回軸方向の端部がめくれることを抑制できる。これにより、より強固に電極体が巻回された状態を維持することができるため、蓄電素子の性能低下をさらに抑制できる。
また、例えば、前記絶縁テープの内側の端部は、前記電極体の巻回方向における最外周側の端部上に配置されていてもよい。
このため、絶縁テープを電極体に巻回するときに、セパレータの最外周の端部(電極体の最外周の端部)を押さえながら、絶縁テープを電極体に1周以上巻回することができる。このように、電極体が緩まないように最外周の端部を押さえた上で絶縁テープを巻回することで、電極体が緩まないように電極体が巻回された状態を維持することができるため、蓄電素子の性能低下をさらに抑制できる。
また、例えば、前記絶縁テープの内側の端部は、前記最外周面のうち、前記電極体の巻回方向における最外周側の端部よりも前記巻回方向側の領域上に配置されていてもよい。
これによれば、絶縁テープが電極体を1周以上巻回されて、絶縁テープ自身に重なっている部分を、電極体の最外周側の端部よりも巻回方向側の領域に配置することができる。つまり、絶縁テープ自身が重なって他の部分よりも厚くなっている部分を、電極体の最外周が重なることで生じている段差のうちの高さが低い部位に配置することができるため、電極体及び絶縁テープの組立体の構成をコンパクトにすることができる。
本発明に係る蓄電素子によれば、蓄電素子の性能が低下することを抑制できる。
本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る蓄電素子の容器の本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。 電極体の構造を説明するための図である。 電極体及び絶縁テープの外観を示す斜視図である。 電極体及び絶縁テープの断面図である。 電極体及び絶縁テープの巻回方向について説明するための図である。 変形例1に係る電極体及び絶縁テープの外観を示す斜視図である。 変形例1に係る電極体及び絶縁テープの断面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10の外観を模式的に示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10の容器100の容器本体111を分離して蓄電素子10が備える各構成要素を示す斜視図である。
蓄電素子10は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質電池である。例えば、蓄電素子10は、電気自動車(EV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)、またはハイブリッド電気自動車(HEV)などに適用される。なお、蓄電素子10は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。
これらの図に示すように、蓄電素子10は、容器100と、正極端子200と、負極端子300と容器100とを備えている。また、容器100の内方には、正極集電体120と、負極集電体130と、電極体140とが収容されている。
また、蓄電素子10の容器100の内部には電解液(非水電解質)などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。なお、容器100に封入される電解液としては、蓄電素子10の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。
容器100は、矩形筒状で底を備える容器本体111と、容器本体111の開口を閉塞する板状部材である蓋体110とで構成されている。また、容器100は、電極体140等を内部に収容後、蓋体110と容器本体111とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体110及び容器本体111の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。
電極体140は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。具体的には、電極体140は、負極と正極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものを全体が長円形状となるように巻回されて形成されている。なお、同図では、電極体140の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。電極体140の詳細な構成については、後述する。
正極端子200は、電極体140の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子300は、電極体140の負極に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子200及び負極端子300は、電極体140に蓄えられている電気を蓄電素子10の外部空間に導出し、また、電極体140に電気を蓄えるために蓄電素子10の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子200及び負極端子300は、電極体140の上方に配置された蓋体110に取り付けられている。
正極集電体120は、電極体140の正極と容器100の側壁との間に配置され、正極端子200と電極体140の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体120は、電極体140の正極と同様の材料からなり、具体的には、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。
負極集電体130は、電極体140の負極と容器100の側壁との間に配置され、負極端子300と電極体140の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体130は、電極体140の負極と同様の材料からなり、具体的には銅または銅合金などで形成されている。
図3は、電極体140の構造を説明するための図である。図4は、電極体140及び絶縁テープ150の外観を示す斜視図である。図5は、電極体140及び絶縁テープ150の断面図である。具体的には、図5の(a)は、図4の電極体140及び絶縁テープ150のA−A断面を示す図であり、図5の(b)は、図5の(a)の領域A1を拡大した拡大図である。
電極体140は、図3〜5に示すように、活物質が表面に塗布された正極141及び負極142と、セパレータ143、144とが積層され、かつ、巻回されて形成されている。つまり、電極体140は、正極141と、第一セパレータ143と、負極142と、第二セパレータ144とがこの順に積層された状態で、断面が長円形状になるように巻回されることにより形成される。そして、図4に示すように、巻回されて形成された電極体140の最外周(最後の一周)は、X軸方向(電極体の巻回軸方向)に複数箇所(本実施の形態では2箇所)の位置で絶縁テープ150により固定されている。
正極141は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる長尺帯状の正極集電箔の表面に、正極活物質層が形成されたものである。なお、本発明に係る蓄電素子10に用いられる正極141は、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、通常用いられているものが使用できる。
負極142は、銅または銅合金などからなる長尺帯状の負極集電箔の表面に、負極活物質層が形成されたものである。なお、本発明に係る蓄電素子10に用いられる負極142は、特に従来用いられてきたものと異なるところはなく、通常用いられているものが使用できる。
第一セパレータ143及び第二セパレータ144は、正極141と負極142との間に配置される長尺帯状のセパレータである。第一セパレータ143及び第二セパレータ144は、それぞれが基材層143a、144aと粒子含有層143b、144bとを備えた耐熱塗工セパレータである。
基材層143a、144aは、熱可塑性樹脂からなる微多孔性のシートである。
粒子含有層143b、144bは、基材層143a、144aの一方の面に配置される、基材層143a、144aとは材質が異なる層である。本実施の形態では、粒子含有層143b、144bは、基材層143a、144aの一方の面上に塗工された層である。ここで、粒子含有層143b、144bは、例えば、アルミナなどの無機粒子とポリフッ化ビニリデン(PVdF)などのバインダの混合物またはポリジビニルベンゼン(PDVB)、ポリアミドなどの耐熱性樹脂とを含む耐熱層(無機塗工層)である。なお、粒子含有層143b、144bは、無機粒子ではなく有機系の粒子を含有していてもよい。また、粒子含有層143b、144bは、基材層143a、144aの両方の面に配置されてもよい。
つまり、第一セパレータ143及び第二セパレータ144のそれぞれは、基材層143a、144aと、基材層143a、144a上に配置され粒子を含む粒子含有層143b、144bとを有する。そして、第一セパレータ143及び第二セパレータ144は、正極141に粒子含有層143b、144bが対向するように積層され、かつ、負極142に基材層143a、144aが対向するように積層される。
また、電極体140の最内周には、ポリプロピレン、ポリエチレン等から形成されている巻芯145が配置される。電極体140は、第一セパレータ143及び第二セパレータ144が巻芯145に溶着固定された状態で、正極141、第一セパレータ143、負極142、及び第二セパレータ144が巻回されることにより形成される。
また、電極体140の最外周面(つまり、最外周の外周面)は、図3及び図4に示すように第二セパレータ144の粒子含有層144bにより構成される。つまり、電極体140は、第二セパレータ144が電極体140の最外周を1周以上巻回され、第二セパレータ144の最外周側の端部144cが第二セパレータ144自身の他の部分に直接重なっている構成である。
絶縁テープ150は、片側の面が接着性(粘着性)を有する長尺帯状のテープである。絶縁テープ150は、電極体140の最外周面上に沿って、電極体140に1周以上巻回された状態で、絶縁テープ150の一部が絶縁テープ150の他の部分に重なって接着されることにより、接合されている。また、絶縁テープ150は、接着性を有する面が電極体140の最外周面に接触するように配置される。つまり、絶縁テープ150は、自身が電極体140の最外周面に沿って輪状に形成されることにより、電極体140が巻回された状態を維持する。
より具体的には、絶縁テープ150の内側の端部151は、電極体140の巻回方向における第二セパレータ144の最外周側の端部144c上に配置されている。そして、絶縁テープ150は、電極体140に1周巻回された状態で、外側の端部152が内側の端部151上に接着されている構成である。
なお、ここで第二セパレータ144の最外周側の端部144cとは、第二セパレータ144の最外周の端縁E1から所定の範囲R1の領域における部位である。また、所定の範囲R1は、例えば、絶縁テープ150の幅W1の1〜2倍の長さの範囲である。ここで、絶縁テープ150の幅W1が細すぎると、絶縁テープ自身のねじれや、巻ずれなどが発生するおそれがあるため、幅W1は、5〜50mmであることが好ましく、さらに20〜40mmであることがより好ましい。また、絶縁テープの幅を上記の数値範囲とすることにより、電解液が浸透しやすくなり、また、皺が発生した状態で絶縁テープが巻回されることを抑制できる。
また、絶縁テープ150は、巻回軸方向における電極体140の両側に配置されている。具体的には、絶縁テープ150は、電極体140の巻回軸方向(つまりX軸方向)における第二セパレータ144の端縁からの距離L1が、絶縁テープ150の幅W1よりも小さくなる位置に配置されている。つまり、2本の絶縁テープ150のうち、X軸方向マイナス側に配置されている絶縁テープ150は、第二セパレータ144のX軸方向マイナス側の端縁からの距離L1が、幅W1よりも小さくなる位置に配置されており、X軸方向プラス側に配置されている絶縁テープ150は、第二セパレータ144のX軸方向プラス側の端縁からの距離L1が、幅W1よりも小さくなる位置に配置されている。
また、絶縁テープ150は、電極体140の構成要素である正極141、負極142、及びセパレータ143、144が巻回されている方向と同じ方向に巻回されている。
図6は、電極体140及び絶縁テープ150の巻回方向について説明するための図である。具体的には、図6の(a)は、電極体140を形成するときの巻回方向について説明するための図であり、図6の(b)は、電極体140に絶縁テープ150を巻回するときの巻回方向について説明するための図である。
図6の(a)に示すように、電極体140は、X軸方向プラス側からみた場合に、正極141、負極142、及びセパレータ143、144が左回りに巻回されることにより、形成されている。また、図6の(b)に示すように、絶縁テープ150は、X軸方向プラス側からみた場合に、電極体140に対して左回りに巻回されることにより、形成されている。つまり、図6の(a)及び(b)で示すように、電極体140が形成される巻回方向と、絶縁テープ150の巻回方向とは同じ方向である。
なお、巻回方向については、以下のように定義してもよい。
巻回された巻回物の内側の位置から外側の位置に当該巻回物を辿った時に、左回りに向かうように巻回されている巻回方向を左方向とし、右回りに向かうように巻回されている巻回方向を右方向としてもよい。
また、巻回された巻回物の最外周の端縁(端面)が向いている周方向の向きで巻回方向を定義してもよい。つまり、電極体140では、巻回された巻回物の最外周の第二セパレータ144の端縁は、周方向の左方向を向いているため左方向となる。また、絶縁テープ150では、巻回された巻回物の最外周の絶縁テープ150の端縁は、周方向の左方向を向いているため左方向となる。
以上、本実施の形態によれば、絶縁テープ150は、電極体140の最外周面上に沿って電極体140を1周以上巻回された状態で、その一部である絶縁テープ150の外側の端部152が、接着されやすい絶縁テープ150自身の他の部分である内側の端部151上に接着されている。このため、絶縁テープ150は、電極体140の最外周の部分を固定することができるため、電極体140が巻回された状態を維持することができる。これにより、巻回型の電極体140が緩むことを抑制することができ、耐熱層である粒子含有層143b、144bが設けられたセパレータ143、144を採用した蓄電素子10において、その性能低下を抑制できる。また、蓄電素子10では、耐熱層である粒子含有層143b、144bが設けられたセパレータ143、144を採用しても当該蓄電素子10の性能低下を抑制できるため、異常時に熱が発生したときであっても安全性を確保できる。
また、本実施の形態によれば、絶縁テープ150は、電極体140が巻回されている方向と同じ方向に巻回されている。このため、絶縁テープ150を、電極体140に巻回するときに、電極体140の最外周に引張力をかけながら、電極体140に1周以上巻回することができる。つまり、絶縁テープ150を電極体140に巻回するときに巻回型の電極体140が緩むことを抑制しながら絶縁テープ150を電極体140に巻回することができ、電極体140が巻回された状態を維持することができる。
また、本実施の形態によれば、絶縁テープ150の内側の端部151は、巻回方向における第二セパレータ144の最外周側の端部144c上に配置されている。このため、絶縁テープ150を電極体140に巻回するときに、第二セパレータ144の最外周の端部144c(つまり電極体140の最外周の端部)を押さえながら、絶縁テープ150を電極体140に1周以上巻回することができる。このように、電極体140が緩まないように最外周の端部を押さえた上で、絶縁テープ150を巻回することができるため、電極体140が緩まないように電極体140が巻回された状態を維持することができる。
また、本実施の形態によれば、絶縁テープ150は、巻回軸方向における電極体140の両側に配置されている。このように、絶縁テープ150は、電極体140の最外周面の全面を覆わないため、電極体140に対する電解液の浸透性を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、絶縁テープ150は、電極体140の巻回軸方向(X軸方向)における第二セパレータ144の端縁からの距離L1が、絶縁テープ150の幅W1よりも小さくなる位置に配置されている。このため、電極体140の最外周の端部144cがめくれることを抑制できる。これにより、より強固に電極体140が巻回された状態を維持することができる。
(変形例1)
上記実施の形態における蓄電素子10では、絶縁テープ150の内側の端部151が巻回方向における第二セパレータ144の最外周側の端部144c上に配置されているが、これに限らない。
図7は、変形例1に係る電極体140及び絶縁テープ250の外観を示す斜視図である。図8は、変形例1に係る電極体140及び絶縁テープ250の断面図である。具体的には、図8の(a)は、図7の電極体140及び絶縁テープ250のB−B断面を示す図であり、図8の(b)は、図8の(a)の領域A2を拡大した拡大図である。
図7及び図8に示すように、変形例1に係る電極体140及び絶縁テープ250では、絶縁テープ250は、内側の端部251が電極体140の最外周面のうち、最外周側の端部144cよりも巻回方向側の領域144d上に配置されている。
ここで、領域144dは、電極体140の最外周面のうちの巻始めの領域である。より具体的には、領域144dは、第二セパレータ144の最外周の端縁E1と巻回方向側に隣接している領域であって、端縁E1から所定の範囲R2の領域である。また、所定の範囲R2は、例えば、絶縁テープ250の幅W1の1〜2倍の長さの範囲である。なお、電極体140の構成は、実施の形態の電極体140の構成と同様であるため、説明を省略する。
変形例1に係る電極体140及び絶縁テープ250によれば、絶縁テープ250が電極体140を1周以上巻回されて、絶縁テープ250自身に重なっている部分を、電極体140の最外周側の端部144cよりも巻回方向側の領域144dに配置することができる。つまり、絶縁テープ250の内側の端部251及び外側の端部252が重なることで他の部分よりも厚くなっている部分を、電極体140の最外周が重なることで生じている段差のうちの高さが低い部位に配置することができる。このため、電極体140及び絶縁テープ250の組立体の構成をコンパクトにすることができる。
また、変形例1に係る電極体140及び絶縁テープ250によれば、絶縁テープ250の内側の端部251を、電極体140の最外周の端部144cが配置される面上と同一の面上において隣接して配置できる。このため、絶縁テープ250に段差が生じないように、電極体140に対して絶縁テープ250を巻回することができる。これにより、少なくとも絶縁テープ250が絶縁テープ250自身に接着している部分を略平面の状態とすることができ、より強固に電極体140が巻回された状態を維持することができる。
(変形例2)
上記実施の形態及びその変形例では、絶縁テープ150、250は、電極体140に2本設けられているが、2本設けられることに限らずに、1本設けられる構成であってもよいし、3本以上設けられる構成であってもよい。また、絶縁テープ150、250は、電極体140の巻回軸方向(X軸方向)における第二セパレータ144の端縁からの距離L1が、絶縁テープ150、250の幅W1よりも小さくなる位置に配置されていなくてもよい。また、絶縁テープ150、250は、例えば、第二セパレータ144の幅の半分より大きい幅のような幅が広い絶縁テープであってもよい。
(変形例3)
上記実施の形態及びその変形例では、絶縁テープ150、250は、片面が接着性(粘着性)を有するテープであるが、片面全面が接着性を有していなくてもよく、例えば、電極体140に対して1周以上巻回された絶縁テープの外側の端部のみが接着性を有していればよい。また、例えば、絶縁テープの内側の端部の外周面のみが接着性を有していてもよい。また、両面が接着性を有する絶縁テープが採用されてもよい。
(変形例4)
上記実施の形態及びその変形例では、第一セパレータ143及び第二セパレータ144は、それぞれが基材層143a、144aと粒子含有層143b、144bとを備えた耐熱塗工セパレータであるが、粒子含有層143b、144bを備えていないセパレータであってもよい。また、第一セパレータ及び第二セパレータの一方のみが粒子含有層を備えた構成であってもよい。
(変形例5)
上記実施の形態及びその変形例では、絶縁テープ150は、その一部が他の部分に重なって接着されることにより、接合されているが、例えば、溶着など別の接合方法で接合されてもよい。
(変形例6)
上記実施の形態及びその変形例では、絶縁テープ150、250は、電極体140に対して1周巻回される構成であるが、電極体140に対して1周以上巻回される構成であってもよい。
(変形例7)
上記実施の形態及びその変形例では、絶縁テープ絶縁テープ150、250は、その内側の端部151、251上の面にその外側の端部152、252が接着される構成であるが、端部同士で接着される構成に限らずに、電極体140に対して1周以上巻回された状態で巻回されていれば、絶縁テープの端部で接着されなくてもよい。
(変形例8)
上記実施の形態及びその変形例では、絶縁テープ150、250は、周方向の異なる位置においても、X軸方向の位置が一定の渦巻き状に巻回される構成であるが、渦巻き状に限らずに、周方向の位置に応じてX軸方向の位置が異なるようならせん状に巻回される構成であってもよい。
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
また、上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
本発明の一態様に係る蓄電素子は、粒子を含む層が設けられたセパレータを有する電極体を備えた構成において、性能が低下することを抑制できる蓄電素子などとして有用である。
10 蓄電素子
100 容器
110 蓋体
111 容器本体
120 正極集電体
130 負極集電体
140 電極体
141 正極
142 負極
143 第一セパレータ
143a 基材層
143b 粒子含有層
144 第二セパレータ
144a 基材層
144b 粒子含有層
144c 端部
144d 領域
150、250 絶縁テープ
151、251 内側の端部
152、252 外側の端部
200 正極端子
300 負極端子
E1 端縁
R1、R2 所定の範囲
W1 幅

Claims (6)

  1. 正極、負極、及びセパレータが巻回されて形成された電極体を備える蓄電素子であって、
    前記電極体が巻回されている方向と同じ方向に、前記電極体の最外周面上に沿って前記電極体に1周以上巻回された状態で、一部が他の部分に重なって接合されている絶縁テープを備える
    蓄電素子。
  2. 前記セパレータは、基材層と、粒子を含む粒子含有層と、を有し、
    前記粒子含有層は、前記電極体の最外周面に配置されている
    請求項1に記載の蓄電素子。
  3. 前記絶縁テープは、前記電極体の巻回軸方向における前記電極体の両側に配置されている
    請求項1又は2に記載の蓄電素子。
  4. 前記絶縁テープは、前記電極体の巻回軸方向における前記セパレータの端縁からの距離が、前記絶縁テープの幅よりも小さくなる位置に配置されている
    請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄電素子。
  5. 前記絶縁テープの内側の端部は、前記電極体の巻回方向における最外周側の端部上に配置されている
    請求項1から4のいずれか1項に記載の蓄電素子。
  6. 前記絶縁テープの内側の端部は、前記最外周面のうち、前記電極体の巻回方向における最外周側の端部よりも前記巻回方向側の領域上に配置されている
    請求項1から4のいずれか1項に記載の蓄電素子。
JP2014237865A 2014-11-25 2014-11-25 蓄電素子 Expired - Fee Related JP6682758B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014237865A JP6682758B2 (ja) 2014-11-25 2014-11-25 蓄電素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014237865A JP6682758B2 (ja) 2014-11-25 2014-11-25 蓄電素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016100270A true JP2016100270A (ja) 2016-05-30
JP6682758B2 JP6682758B2 (ja) 2020-04-15

Family

ID=56078006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014237865A Expired - Fee Related JP6682758B2 (ja) 2014-11-25 2014-11-25 蓄電素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6682758B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109428109A (zh) * 2017-09-05 2019-03-05 住友化学株式会社 二次电池用电极组件及二次电池用电极组件的制造方法
JPWO2021131880A1 (ja) * 2019-12-27 2021-07-01
JPWO2021176961A1 (ja) * 2020-03-06 2021-09-10
JP2021168239A (ja) * 2020-04-09 2021-10-21 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
WO2021243611A1 (zh) * 2020-06-03 2021-12-09 宁德新能源科技有限公司 绝缘胶带、极片和电化学装置
CN114464900A (zh) * 2020-11-09 2022-05-10 泰星能源解决方案有限公司 电池
JP2022137789A (ja) * 2021-03-09 2022-09-22 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 二次電池
WO2023020127A1 (zh) * 2021-08-19 2023-02-23 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极组件、电池单体、电池及用电设备
DE102024122764A1 (de) 2023-08-10 2025-02-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Energiespeicherzelle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003178792A (ja) * 2001-11-06 2003-06-27 Samsung Sdi Co Ltd 2次電池
JP2005216754A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 電池
JP2008010242A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 円筒型蓄電池
JP2008186708A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Sony Corp 二次電池
JP2009199974A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Panasonic Corp 非水系二次電池用電極群とそれを用いた二次電池
JP2012230865A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Gs Yuasa Corp 発電要素および発電要素の終端処理方法
US20140141338A1 (en) * 2012-11-19 2014-05-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable lithium battery

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003178792A (ja) * 2001-11-06 2003-06-27 Samsung Sdi Co Ltd 2次電池
JP2005216754A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 電池
JP2008010242A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 円筒型蓄電池
JP2008186708A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Sony Corp 二次電池
JP2009199974A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Panasonic Corp 非水系二次電池用電極群とそれを用いた二次電池
JP2012230865A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Gs Yuasa Corp 発電要素および発電要素の終端処理方法
US20140141338A1 (en) * 2012-11-19 2014-05-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable lithium battery

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190074551A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-07 Sumitomo Chemical Company, Limited Electrode assembly for secondary battery and method for producing electrode assembly for secondary battery
JP2019046798A (ja) * 2017-09-05 2019-03-22 住友化学株式会社 二次電池用電極アセンブリおよび二次電池用電極アセンブリの製造方法
CN109428109A (zh) * 2017-09-05 2019-03-05 住友化学株式会社 二次电池用电极组件及二次电池用电极组件的制造方法
JP7663512B2 (ja) 2019-12-27 2025-04-16 三洋電機株式会社 二次電池
JPWO2021131880A1 (ja) * 2019-12-27 2021-07-01
CN114902462A (zh) * 2019-12-27 2022-08-12 三洋电机株式会社 二次电池
JP7620614B2 (ja) 2020-03-06 2025-01-23 三洋電機株式会社 二次電池
CN115210932A (zh) * 2020-03-06 2022-10-18 三洋电机株式会社 二次电池
WO2021176961A1 (ja) * 2020-03-06 2021-09-10 三洋電機株式会社 二次電池
JPWO2021176961A1 (ja) * 2020-03-06 2021-09-10
EP4117065A4 (en) * 2020-03-06 2024-05-15 SANYO Electric Co., Ltd. Secondary battery
JP2021168239A (ja) * 2020-04-09 2021-10-21 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
WO2021243611A1 (zh) * 2020-06-03 2021-12-09 宁德新能源科技有限公司 绝缘胶带、极片和电化学装置
US20220149440A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-12 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Battery
US12166182B2 (en) * 2020-11-09 2024-12-10 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Battery with separately arranged winding stop tapes
EP3996197A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-11 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Battery
CN114464900A (zh) * 2020-11-09 2022-05-10 泰星能源解决方案有限公司 电池
CN114464900B (zh) * 2020-11-09 2025-12-09 泰星能源解决方案有限公司 电池
JP7385613B2 (ja) 2021-03-09 2023-11-22 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 二次電池
JP2022137789A (ja) * 2021-03-09 2022-09-22 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 二次電池
US12489149B2 (en) 2021-03-09 2025-12-02 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Secondary battery
WO2023020127A1 (zh) * 2021-08-19 2023-02-23 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极组件、电池单体、电池及用电设备
DE102024122764A1 (de) 2023-08-10 2025-02-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Energiespeicherzelle

Also Published As

Publication number Publication date
JP6682758B2 (ja) 2020-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6682758B2 (ja) 蓄電素子
CN106463761B (zh) 卷绕型电池
JP5271245B2 (ja) 二次電池
JP6582500B2 (ja) 蓄電素子
JP6045987B2 (ja) 角形二次電池
EP2610945A1 (en) Stacked cell
JP6206039B2 (ja) 蓄電素子の製造方法
JP2011108614A (ja) 二次電池
JP6432952B1 (ja) 電気化学セル
JP6270613B2 (ja) 角形二次電池
CN107615558A (zh) 卷绕型电池
CN108028350B (zh) 电化学能量储存装置
JP2017069059A (ja) 蓄電素子および蓄電素子の製造方法
JP2018055904A (ja) 電気化学セルおよび電気化学セルの製造方法
JP7322872B2 (ja) 蓄電素子
JP2016105360A (ja) 蓄電素子
JP7538293B2 (ja) 積層電極体
JP6299243B2 (ja) 蓄電素子及び安全弁
JP6750242B2 (ja) 蓄電素子
JP2016039041A (ja) 蓄電素子及びその製造方法
JP6089832B2 (ja) 蓄電素子
JP6155724B2 (ja) 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
JP2016039090A (ja) 蓄電素子および蓄電装置
US20170069902A1 (en) Secondary battery
WO2017208509A1 (ja) 蓄電デバイス及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150416

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171004

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180807

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20181003

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190528

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6682758

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees