特開 2023-140177 電極体、蓄電素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023140177

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】電極体、蓄電素子

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/54 20210101AFI20230927BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20230927BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20230927BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20230927BHJP

   H01M 50/536 20210101ALN20230927BHJP

   H01M 50/105 20210101ALN20230927BHJP

【ＦＩ】

H01M50/54

H01M10/04 Z

H01M10/0585

H01M50/533

H01M50/536

H01M50/105

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022046080

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100120617

【弁理士】

【氏名又は名称】浅野 真理

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100217836

【弁理士】

【氏名又は名称】合田 幸平

(72)【発明者】

【氏名】飯野 準也

【テーマコード（参考）】

5H011

5H028

5H029

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA04

5H011FF04

5H011GG05

5H011HH02

5H028AA05

5H028CC02

5H028CC15

5H029AJ11

5H029AK03

5H029AL06

5H029AL12

5H029AM01

5H029AM11

5H029BJ04

5H029BJ12

5H029DJ05

5H029EJ01

5H043AA01

5H043AA19

5H043BA19

5H043CA08

5H043EA02

5H043EA07

5H043EA33

5H043EA39

5H043HA12E

5H043HA16E

5H043HA17E

5H043JA21E

(57)【要約】

【課題】電極の数を増やしても、電極をタブに適切に接続可能とする。
【解決手段】電極体１０は、第１方向ｄ１に交互に重ねられた複数の正極２０及び負極３０を備える。複数の正極２０は、複数の第１正極２０Ａと、複数の第２正極２０Ｂと、を含む。第１正極２０Ａは、第１方向ｄ１に非平行な第２方向ｄ２に延びる第１正極延在部２１Ａを有する。第２正極２０Ｂは、第２方向ｄ２に延びる第２正極延在部２１Ｂを有する。複数の第１正極延在部２１Ａは、第１方向ｄ１において重なっている。複数の第２正極延在部２１Ｂは、第１方向ｄ１において重なっている。第２正極延在部２１Ｂは、第２方向ｄ２または第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に非平行な第３方向ｄ３において、第１正極延在部２１Ａからずれている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に交互に重ねられた複数の正極及び負極を備え、
前記複数の正極は、複数の第１正極と、複数の第２正極と、を含み、
前記第１正極は、前記第１方向に非平行な第２方向に延びる第１正極延在部を有し、
前記第２正極は、前記第２方向に延びる第２正極延在部を有し、
前記複数の第１正極延在部は、前記第１方向において重なっており、
前記複数の第２正極延在部は、前記第１方向において重なっており、
前記第２正極延在部は、前記第２方向または前記第１方向及び前記第２方向に非平行な第３方向において、前記第１正極延在部からずれている、電極体。

【請求項2】

前記正極の数は、１００以上である、請求項１に記載の電極体。

【請求項3】

前記第１正極延在部の厚みは、１０μｍ以上である、請求項１または２に記載の電極体。

【請求項4】

前記第１正極延在部の厚みと前記第１正極の数との積は、３０００μｍ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電極体。

【請求項5】

前記第１方向において、前記第１正極と前記第２正極とは、交互に並んでいる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電極体。

【請求項6】

前記第１方向において、前記第１正極と前記負極とが交互に並んだ第１積層体と、前記第２正極と前記負極とが交互に並んだ第２積層体と、が重なっている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電極体。

【請求項7】

前記複数の第１正極延在部及び前記複数の第２正極延在部が互いに異なる位置において接続する正極タブをさらに備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電極体。

【請求項8】

前記複数の負極は、複数の第１負極と、複数の第２負極と、を含み、
前記第１負極は、前記第２方向に延びる第１負極延在部を有し、
前記第２負極は、前記第２方向に延びる第２負極延在部を有し、
前記複数の第１負極延在部は、前記第１方向において重なっており、
前記複数の第２負極延在部は、前記第１方向において重なっており、
前記第２負極延在部は、前記第２方向または前記第３方向において、前記第１負極延在部からずれている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電極体。

【請求項9】

前記複数の第１負極延在部及び前記複数の第２負極延在部が互いに異なる位置において接続する負極タブをさらに備える、請求項８に記載の電極体。

【請求項10】

前記正極と前記負極との間に配置された絶縁体層をさらに備える、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電極体。

【請求項11】

第１外装材及び第２外装材を含む外装体と、
前記第１外装材と前記第２外装材との間に形成される収容空間に収容された請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電極体と、を備える、蓄電素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極体及び電極体を有する蓄電素子に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１で提案されているように、正極と負極とを交互に積層してなる電極体を有する蓄電素子知られている。蓄電素子は、外装体の内部に電極体が収容されている。電極体から電力を取り出すために、電極体は、正極及び負極のそれぞれに接続されたタブを有している。より詳しくは、電極体の各電極の一部において電極が互いに接続しており、電極が接続した部分において、タブがそれぞれの電極と接続している。電極とタブとは、接続部において例えば溶着されることで電気的に接続される。また、タブは、外装体の外部まで延び出している。電力を要する外部の装置と各タブとを接続することで、当該装置に蓄電素子から電力を供給できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１５－５１３１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

蓄電素子が供給する電力を増やすために、電極の数を増やすことが考えられている。電極の数を増やすと、接続部において、電極の合計の厚みが厚くなる。電極の合計の厚みが厚くなりすぎると、接続部において、電極がタブに適切に接続できなくなり得る。本発明は、電極の数を増やしても、電極をタブに適切に接続可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の電極体は、
第１方向に交互に重ねられた複数の正極及び負極を備え、
前記複数の正極は、複数の第１正極と、複数の第２正極と、を含み、
前記第１正極は、前記第１方向に非平行な第２方向に延びる第１正極延在部を有し、
前記第２正極は、前記第２方向に延びる第２正極延在部を有し、
前記複数の第１正極延在部は、前記第１方向において重なっており、
前記複数の第２正極延在部は、前記第１方向において重なっており、
前記第２正極延在部は、前記第２方向または前記第１方向及び前記第２方向に非平行な第３方向において、前記第１正極延在部からずれている。

【0006】

本発明の電極体において、前記正極の数は、１００以上であってもよい。

【0007】

本発明の電極体において、前記第１正極延在部の厚みは、１０μｍ以上であってもよい。

【0008】

本発明の電極体において、前記第１正極延在部の厚みと前記第１正極の数との積は、３０００μｍ以下であってもよい。

【0009】

本発明の電極体において、前記第１方向において、前記第１正極と前記第２正極とは、交互に並んでいてもよい。

【0010】

本発明の電極体において、前記第１方向において、前記第１正極と前記負極とが交互に並んだ第１積層体と、前記第２正極と前記負極とが交互に並んだ第２積層体と、が重なっていてもよい。

【0011】

本発明の電極体は、前記複数の第１正極延在部及び前記複数の第２正極延在部が互いに異なる位置において接続する正極タブをさらに備えてもよい。

【0012】

本発明の電極体において、
前記複数の負極は、複数の第１負極と、複数の第２負極と、を含み、
前記第１負極は、前記第２方向に延びる第１負極延在部を有し、
前記第２負極は、前記第２方向に延びる第２負極延在部を有し、
前記複数の第１負極延在部は、前記第１方向において重なっており、
前記複数の第２負極延在部は、前記第１方向において重なっており、
前記第２負極延在部は、前記第２方向または前記第３方向において、前記第１負極延在部からずれていてもよい。

【0013】

本発明の電極体は、前記複数の第１負極延在部及び前記複数の第２負極延在部が互いに異なる位置において接続する負極タブをさらに備えてもよい。

【0014】

本発明の電極体は、前記正極と前記負極との間に配置された絶縁体層をさらに備えてもよい。

【0015】

本発明の蓄電素子は、
第１外装材及び第２外装材を含む外装体と、
前記第１外装材と前記第２外装材との間に形成される収容空間に収容された上述したいずれかの電極体と、を備える。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、電極の数を増やしても、電極をタブに適切に接続可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、蓄電素子を示す斜視図である。

【図2】図２は、蓄電素子を示す平面図である。

【図3】図３は、電極体を示す平面図である。

【図4】図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った蓄電素子の断面図である。

【図5】図５は、タブの近傍を拡大して示す図である。

【図6】図６は、一変形例の蓄電素子の断面図である。

【図7】図７は、他の変形例の電極体の平面図である。

【図8】図８は、さらに他の変形例の電極体の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面に示された具体例を参照して本発明の一実施の形態について説明する。本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

【0019】

本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈される。

【0020】

図１乃至図５は、本発明による蓄電素子の一実施の形態を説明するための図である。図１は、蓄電素子の一具体例を示す斜視図である。図２は、平面視における蓄電素子１を示している。本明細書において、平面視とは、平板状や偏平状の部材をその部材のシート面の法線方向から観察することをいう。図１及び図２に示すように、蓄電素子１は、外装体７と、外装体７によって形成された収容空間７ｘに収容された電極体１０と、を有している。

【0021】

蓄電素子１は、典型的には充放電が可能な二次電池である。蓄電素子１は、非常用電源、家庭用電源、車載電源等として用いられ得る。蓄電素子１は、例えばリチウムイオン二次電池である。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、ここで説明する一実施の形態は、リチウムイオン二次電池に限定されない。例えば、蓄電素子１は、リチウムイオンキャパシタであってもよい。

【0022】

図１及び図２に示された例において、蓄電素子１は、全体的に厚さ方向である第１方向ｄ１に薄い偏平形状を有しており、短手方向となる第２方向ｄ２と長手方向となる第３方向ｄ３に広がっている。第１方向ｄ１、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３は、互いに非平行であり、好ましくは互いに直交している。本実施の形態では、蓄電素子１及び電極体１０の平面視とは、第１方向ｄ１に沿った方向からの観察を意味している。

【0023】

以下では、蓄電素子１をリチウムイオン二次電池とした具体例について、蓄電素子１の各構成要素を説明する。

【0024】

電極体１０は、全体的に偏平形状を有し、第１方向ｄ１への厚さが薄く、第２方向ｄ２及び第３方向ｄ３に広がっている。

【0025】

図３は、図２の蓄電素子１から外装体７を除いた図である。図３には、電極体１０の平面図が示されている。図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った蓄電素子１の断面図である。図３及び図４に示されているように、電極体１０は、複数の正極２０及び複数の負極３０と、正極タブ１２及び負極タブ１３と、絶縁体層１５と、シーラント１８と、を有している。図４に示されているように、正極２０及び負極３０は、第１方向ｄ１に交互に重ねられている。正極タブ１２は、正極２０と接続している。負極タブ１３は、負極３０と接続している。絶縁体層１５は、正極２０と負極３０との間や、正極２０及び負極３０と外装体７との間に配置されている。シーラント１８は、正極タブ１２及び負極タブ１３の一部を覆っている。正極２０の数及び負極３０の数は、例えばそれぞれ１００以上である。

【0026】

図４に示されているように、複数の正極２０は、複数の第１正極２０Ａと、複数の第２正極２０Ｂと、を含んでいる。本実施の形態では、正極２０は、第１正極２０Ａまたは第２正極２０Ｂのいずれかである。図４に示されている例では、第１方向ｄ１において、第１正極２０Ａと第２正極２０Ｂとは、交互に並んでいる。複数の負極３０は、複数の第１負極３０Ａと、複数の第２負極３０Ｂと、を含んでいる。本実施の形態では、負極３０は、第１負極３０Ａまたは第２負極３０Ｂのいずれかである。図４に示されている例では、第１方向ｄ１において、第１負極３０Ａと第２負極３０Ｂとは、交互に並んでいる。第１方向ｄ１において、第１正極２０Ａ、第１負極３０Ａ、第２正極２０Ｂ、第２負極３０Ｂが、順に繰り返し並んで重なっている。

【0027】

図示されている例に限らず、正極２０は、第１正極２０Ａ及び第２正極２０Ｂのいずれとも異なる第３正極をさらに含んでいてもよいし、負極３０は、第１負極３０Ａ及び第２負極３０Ｂのいずれとも異なる第３負極をさらに含んでいてもよい。

【0028】

正極２０は、リチウムイオン二次電池において、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。図４に示されているように、正極２０は、正極集電体２０Ｘと、正極集電体２０Ｘ上に設けられた正極活物質層２０Ｙと、を有している。正極集電体２０Ｘは、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性を有する金属、とりわけアルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層２０Ｙは、例えば、リン酸鉄リチウム等のリン酸金属リチウム化合物を含む。

【0029】

負極３０は、リチウムイオン二次電池において、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。図４に示されているように、負極３０は、負極集電体３０Ｘと、負極集電体３０Ｘ上に設けられた負極活物質層３０Ｙと、を有している。負極集電体３０Ｘは、例えば銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性を有する金属、とりわけ銅箔によって形成される。負極活物質層３０Ｙは、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末、スズ化合物とシリコンと炭素の複合体、リチウム等を含む。

【0030】

図３に示された非限定的な例において、正極２０及び負極３０は、略長方形形状の外輪郭を有している板状の電極である。第２方向ｄ２が、正極２０及び負極３０の短手方向（幅方向）であり、第３方向ｄ３が、正極２０及び負極３０の長手方向である。図３に示されているように、正極２０及び負極３０は、第３方向ｄ３にずらして配置されている。より具体的には、複数の正極２０は、第３方向ｄ３における一側に寄って配置され、複数の負極３０は、第３方向ｄ３における他側に寄って配置されている。正極２０及び負極３０は、第３方向ｄ３における中央部において、第１方向ｄ１に重なり合っている。

【0031】

正極２０及び負極３０が重なり合っている第３方向ｄ３における中央部において、正極集電体２０Ｘ上に正極活物質層２０Ｙが設けられており、負極集電体３０Ｘ上に負極活物質層３０Ｙが設けられている。

【0032】

正極２０の第３方向ｄ３における端部において、正極集電体２０Ｘ上に正極活物質層２０Ｙが設けられておらず、正極集電体２０Ｘが露出している。図５には、正極２０の第３方向ｄ３における端部が拡大して示されている。図５に示されているように、正極集電体２０Ｘが露出した部分において、正極２０の一部が第２方向ｄ２に延び出している。言い換えると、正極２０は、第２方向ｄ２に延びる正極延在部を有している。特に、第１正極２０Ａは、第２方向ｄ２に延びる第１正極延在部２１Ａを有しており、第２正極２０Ｂは、第２方向ｄ２に延びる第２正極延在部２１Ｂを有している。第２正極延在部２１Ｂは、平面視において、言い換えると第２方向ｄ２または第３方向ｄ３において、第１正極延在部２１Ａからずれている。第１正極延在部２１Ａと第２正極延在部２１Ｂとは、平面視において互いに異なる位置に設けられている。

【0033】

複数の第１正極延在部２１Ａは、第１方向ｄ１において重なっている。複数の第２正極延在部２１Ｂは、第１方向ｄ１において重なっている。複数の第１正極延在部２１Ａ及び複数の第２正極延在部２１Ｂは、例えば抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着によって、それぞれ互いに接合され、互いに電気的に接続している。第１正極延在部２１Ａ及び第２正極延在部２１Ｂは、それぞれ正極タブ１２と電気的に接続している。

【0034】

第１正極延在部２１Ａの厚みは、例えば第１正極２０Ａの厚みと同一である。第１正極延在部２１Ａの厚みは、１０μｍ以上である。第１正極延在部２１Ａの厚みと第１正極２０Ａの数との積、言い換えると接合された複数の第１正極延在部２１Ａの厚みの合計は、３０００μｍ以下、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下である。

【0035】

同様に、第２正極延在部２１Ｂの厚みは、例えば第２正極２０Ｂの厚みと同一である。第２正極延在部２１Ｂの厚みは、１０μｍ以上である。第２正極延在部２１Ｂ厚みと第２正極２０Ｂの数との積、言い換えると接合された複数の第２正極延在部２１Ｂの厚みの合計は、３０００μｍ以下、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下である。

【0036】

負極３０の第３方向ｄ３における端部において、負極集電体３０Ｘ上に負極活物質層３０Ｙが設けられておらず、負極集電体３０Ｘが露出している。図５に示された正極２０と同様に、負極集電体３０Ｘが露出した部分において、負極３０の一部が第２方向ｄ２に延び出している。言い換えると、負極３０は、第２方向ｄ２に延びる負極延在部を有している。特に、第１負極３０Ａは、第２方向ｄ２に延びる第１負極延在部３１Ａを有しており、第２負極３０Ｂは、第２方向ｄ２に延びる第２負極延在部３１Ｂを有している。第２負極延在部３１Ｂは、平面視において、言い換えると第２方向ｄ２または第３方向ｄ３において、第１負極３０Ａからずれている。第１負極延在部３１Ａと第２負極延在部３１Ｂとは、平面視において互いに異なる位置に設けられている。

【0037】

第１負極延在部３１Ａの厚みは、例えば第１負極３０Ａの厚みと同一である。第１負極延在部３１Ａの厚みは、６μｍ以上である。第１負極延在部３１Ａの厚みと第１負極３０Ａの数との積、言い換えると接合された複数の第１負極延在部３１Ａの厚みの合計は、３０００μｍ以下、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下である。

【0038】

同様に、第２負極延在部３１Ｂの厚みは、例えば第２負極３０Ｂの厚みと同一である。第２負極延在部３１Ｂの厚みは、６μｍ以上である。第２負極延在部３１Ｂの厚みと第２負極３０Ｂの数との積、言い換えると接合された複数の第２負極延在部３１Ｂの厚みの合計は、３０００μｍ以下、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下である。

【0039】

絶縁体層１５は、正極２０と負極３０との短絡や、正極２０及び負極３０と外装体７との短絡を防止しながら、正極２０及び負極３０に電解質を供給する。絶縁体層１５において、イオンが移動可能である。絶縁体層１５は、シート状の部材である。絶縁体層１５は、平面視において正極活物質層２０Ｙ及び負極活物質層３０Ｙを覆っている。

【0040】

絶縁体層１５は、固体電解質であってもよいし、電解液が含浸された多孔質のセパレータであってもよい。固体電解質の材料は、例えばＬｉ_１．５Ａｌ_０．５Ｇｅ_１．６（ＰＯ_４）_３のようなポリマー系材料やＬｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５といった硫化物系材料、Ｌｉ_２Ｏ－Ｂ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２といった酸化物系材料である。セパレータの材料は、例えばポリプロピレン等の熱可塑性樹脂である。絶縁体層１５がセパレータである場合、収容空間７ｘには、適切な量の電解液が収容される。

【0041】

正極タブ１２は、正極２０の端子として機能する。正極タブ１２は、電極体１０が有する全ての正極２０と正極延在部において電気的に接続している。第１正極延在部２１Ａ及び第２正極延在部２１Ｂは、互いに異なる位置において、正極タブ１２に接続している。言い換えると、正極２０は、正極タブ１２において第１正極２０Ａと第２正極２０Ｂとの２つに分かれて接続されている。正極タブ１２は、第２方向ｄ２及び／又は第３方向ｄ３において外装体７の外部に延び出している。図示されている例では、正極タブ１２は、第３方向ｄ３において外装体７の外部に延び出している。

【0042】

負極タブ１３は、負極３０の端子として機能する。負極タブ１３は、電極体１０が有する全ての負極３０と負極延在部において電気的に接続している。第１負極延在部３１Ａ及び第２負極延在部３１Ｂは、互いに異なる位置において、負極タブ１３に接続している。言い換えると、負極３０は、負極タブ１３において第１負極３０Ａと第２負極３０Ｂとの２つに分かれて接続されている。負極タブ１３は、第２方向ｄ２及び／又は第３方向ｄ３において外装体７の外部に延び出している。負極タブ１３は、正極タブ１２と同じ方向に同じ側から延び出していてもよいし、異なる方向に延び出していてもよい。図示されている例では、負極タブ１３は、正極タブ１２と同じ第３方向ｄ３に正極タブ１２とは異なる側から外装体７の外部に延び出している。

【0043】

正極タブ１２及び負極タブ１３は、板状の導電体である。正極タブ１２及び負極タブ１３の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。正極タブ１２及び負極タブ１３の材料は、例えばアルミニウム、ニッケル、ニッケルメッキ銅である。正極タブ１２及び負極タブ１３は、同一の材料及び構成であってもよいし、材料及び構成の少なくとも一方が異なっていてもよい。

【0044】

シーラント１８は、正極タブ１２及び負極タブ１３と外装体７との間を封止する。シーラント１８は、正極タブ１２の一部及び負極タブ１３の一部をそれぞれ周状に取り囲んでいる。シーラント１８は、接着性を有しており、正極タブ１２及び負極タブ１３と外装体７とを接合する。シーラント１８は、正極タブ１２及び負極タブ１３と外装体７との電気的な接続を妨げる。シーラント１８の材料は、例えばポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル共重合体である。

【0045】

外装体７は、電極体１０の包装体である。図４に示すように、外装体７は、電極体１０を収容するための収容空間７ｘを形成している。外装体７は、正極タブ１２の一部及び負極タブ１３の一部を除いた電極体１０を収容空間７ｘに収容して密閉する。

【0046】

図４に示されているように、外装体７は、第１外装材７ａと、第２外装材７ｂと、を含んでいる。正極タブ１２及び負極タブ１３は、第１外装材７ａと第２外装材７ｂとの間を通過して、外装体７の外部に延び出している。

【0047】

第１外装材７ａ及び第２外装材７ｂは、シート状の部材である。第１外装材７ａと第２外装材７ｂとは、その周縁７ｃを例えば溶着されることで外装体７となる。第１外装材７ａは、膨出部７ｄを含んでいる。第２外装材７ｂは、膨出部を含んでおらず、平坦になっている。図示されている例に限らず、第２外装材７ｂも、膨出部を含んでいてもよい。膨出部７ｄは、例えば絞り加工によって形成される。膨出部７ｄによって、外装体７の収容空間７ｘが形成される。

【0048】

上述した蓄電素子１及び電極体１０の製造方法の一例を説明する。

【0049】

正極集電体２０Ｘ上に正極活物質層２０Ｙの材料を塗布して乾燥することによって、正極２０が作製される。負極集電体３０Ｘ上に負極活物質層３０Ｙの材料を塗布して乾燥することによって、負極３０が作製される。正極２０のうち、第１正極２０Ａには、第１正極延在部２１Ａが設けられ、第２正極２０Ｂには、第２正極延在部２１Ｂが設けられる。負極３０のうち、第１負極３０Ａには、第１負極延在部３１Ａが設けられ、第２負極３０Ｂには、第２負極延在部３１Ｂが設けられる。

【0050】

正極２０、絶縁体層１５、負極３０、絶縁体層１５をこの順で繰り返し積み重ねる。例えば図４に示された例の電極体１０を製造する場合、第１正極２０Ａ、絶縁体層１５、第１負極３０Ａ、絶縁体層１５、第２正極２０Ｂ、絶縁体層１５、第２負極３０Ｂ、絶縁体層１５をこの順で繰り返し積み重ねる。正極２０及び負極３０が交互に積み重なり、正極２０と負極３０との間に絶縁体層１５が配置される。正極２０の数及び負極３０の数は、それぞれ１００以上である。

【0051】

第１正極延在部２１Ａ、第２正極延在部２１Ｂ、第１負極延在部３１Ａ及び第２負極延在部３１Ｂは、それぞれ平面視において異なる位置において、第１方向ｄ１に重なっている。

【0052】

第１正極延在部２１Ａ及び第２正極延在部２１Ｂに正極タブ１２を接続する。第１正極延在部２１Ａ及び第２正極延在部２１Ｂは、それぞれ異なる位置において、例えば超音波接合によって、正極タブ１２に溶着される。同様に、第１負極延在部３１Ａ及び第２負極延在部３１Ｂに負極タブ１３を接続する。第１負極延在部３１Ａ及び第２負極延在部３１Ｂは、それぞれ異なる位置において、例えば超音波接合によって、負極タブ１３に溶着される。

【0053】

以上の工程により、電極体１０が製造される。

【0054】

第１外装材７ａ及び第２外装材７ｂを用意する。第１外装材７ａには、例えばエンボス加工によって、膨出部７ｄが形成される。

【0055】

電極体１０を第１外装材７ａと第２外装材７ｂとの間に配置する。正極タブ１２及び負極タブ１３は、第１外装材７ａ及び第２外装材７ｂの間から外部に延び出している。第１外装材７ａと第２外装材７ｂとをその周縁７ｃにおいて接合する。第１外装材７ａと第２外装材７ｂとが接合されることで、外装体７となる。外装体７の収容空間７ｘに電極体１０が収容される。

【0056】

以上の工程により、蓄電素子１が製造される。

【0057】

蓄電素子が供給可能な電力を増やすために、電極の数を増やすことが考えられている。電極の数を増やすと、電極の合計の厚みが厚くなる。電極は、例えば超音波接合によってタブに溶着されることでタブと接続する。電極の合計の厚みが厚くなると、溶着がうまくいかず、電極をタブに適切に接続できないことがある。この課題に対して、電極を薄くすることが検討された。しかしながら、薄い電極を製造し取り扱うことはコストがかかる。また、電極の数に対して溶着に効果的な薄さの電極を製造することは困難である。

【0058】

本実施の形態の電極体１０では、正極２０は、第１正極２０Ａと、第２正極２０Ｂと、を含んでいる。第２正極２０Ｂの第２正極延在部２１Ｂは、第２方向ｄ２または第３方向ｄ３において、第１正極２０Ａの第１正極延在部２１Ａからずれている。第１正極２０Ａは、第１正極延在部２１Ａにおいて正極タブ１２と接続可能であり、第２正極２０Ｂは、第２正極延在部２１Ｂにおいて正極タブ１２と接続可能である。正極２０は、正極タブ１２において第１正極２０Ａと第２正極２０Ｂとの２つに分かれて接続される。第１正極延在部２１Ａにおいて正極タブ１２に接続される第１正極２０Ａの数は、正極２０全体の数より少ない。典型的には、第１正極２０Ａの数は、正極２０全体の数の半分である。正極２０を正極タブ１２に接続する部分の合計の厚みが薄くなる。正極２０の数を増やしても、当該部分において、第１正極２０Ａを正極タブ１２に適切に接続可能である。同様に、正極２０の数を増やしても、第２正極２０Ｂを正極タブ１２に適切に接続可能である。正極２０の数を増やしても、全ての正極２０を正極タブ１２に適切に接続可能である。

【0059】

負極３０は、第１負極３０Ａと、第２負極３０Ｂと、を含んでいる。第２負極３０Ｂの第２負極延在部３１Ｂは、第２方向ｄ２または第３方向ｄ３において、第１負極３０Ａの第１負極延在部３１Ａからずれている。第１負極３０Ａは、第１負極延在部３１Ａにおいて負極タブ１３と接続可能であり、第２負極３０Ｂは、第２負極延在部３１Ｂにおいて負極タブ１３と接続可能である。負極３０は、負極タブ１３において第１負極３０Ａと第２負極３０Ｂとの２つに分かれて接続される。第１負極延在部３１Ａにおいて負極タブ１３に接続される第１負極３０Ａの数は、負極３０全体の数より少ない。典型的には、第１負極３０Ａの数は、負極３０全体の数の半分である。負極３０を負極タブ１３に接続する部分の合計の厚みが薄くなる。負極３０の数を増やしても、当該部分において、第１負極３０Ａを負極タブ１３に適切に接続可能である。同様に、負極３０の数を増やしても、第２負極３０Ｂを負極タブ１３に適切に接続可能である。負極３０の数を増やしても、全ての負極３０を負極タブ１３に適切に接続可能である。

【0060】

正極２０の数は、１００以上である。第１正極延在部２１Ａの厚みは、１０μｍ以上である。このような正極２０は、２つに分けずに正極タブ１２に溶着されることは困難である。このような正極２０を有する電極体１０は、全ての正極２０を正極タブ１２に適切に接続可能であるという効果を顕著に奏することができる。

【0061】

負極３０の数は、１００以上である。第１負極延在部３１Ａの厚みは、６μｍ以上である。このような負極３０は、２つに分けずに負極タブ１３に溶着されることは困難である。このような負極３０を有する電極体１０は、全ての負極３０を負極タブ１３に適切に接続可能であるという効果を顕著に奏することができる。

【0062】

第１正極延在部２１Ａの厚みと第１正極２０Ａの数との積は、３０００μｍ以下、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下である。正極タブ１２に溶着される第１正極延在部２１Ａの合計の厚みが厚すぎないため、全ての第１正極２０Ａを正極タブ１２に適切に接続可能である。

【0063】

同様に、第２正極延在部２１Ｂの厚みと第２正極２０Ｂの数との積は、３０００μｍ以下、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下である。正極タブ１２に溶着される第２正極延在部２１Ｂの合計の厚みが厚すぎないため、全ての第２正極２０Ｂを正極タブ１２に適切に接続可能である。

【0064】

第１負極延在部３１Ａの厚みと第１負極３０Ａの数との積は、３０００μｍ以下、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下である。負極タブ１３に溶着される第１負極延在部３１Ａの合計の厚みが厚すぎないため、全ての第１負極３０Ａを負極タブ１３に適切に接続可能である。

【0065】

同様に、第２負極延在部３１Ｂの厚みと第２負極３０Ｂの数との積は、３０００μｍ以下、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１３００μｍ以下である。負極タブ１３に溶着される第２負極延在部３１Ｂの合計の厚みが厚すぎないため、全ての第２負極３０Ｂを負極タブ１３に適切に接続可能である。

【0066】

以上のように、本実施の形態の電極体１０は、第１方向ｄ１に交互に重ねられた複数の正極２０及び負極３０を備え、複数の正極２０は、複数の第１正極２０Ａと、複数の第２正極２０Ｂと、を含み、第１正極２０Ａは、第１方向ｄ１に非平行な第２方向ｄ２に延びる第１正極延在部２１Ａを有し、第２正極２０Ｂは、第２方向ｄ２に延びる第２正極延在部２１Ｂを有し、複数の第１正極延在部２１Ａは、第１方向ｄ１において重なっており、複数の第２正極延在部２１Ｂは、第１方向ｄ１において重なっており、第２正極延在部２１Ｂは、第２方向ｄ２または第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２に非平行な第３方向ｄ３において、第１正極延在部２１Ａからずれている。このような電極体１０によれば、正極２０を正極タブ１２に接続する部分の合計の厚みが薄くなる。正極２０の数を増やしても、当該部分において、第１正極２０Ａを正極タブ１２に適切に接続可能である。同様に、正極２０の数を増やしても、第２正極２０Ｂを正極タブ１２に適切に接続可能である。正極２０の数を増やしても、全ての正極２０を正極タブ１２に適切に接続可能である。

【0067】

一実施の形態を複数の具体例により説明してきたが、これらの具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等を行うことができる。

【0068】

以下、図面を参照しながら、上述した一実施の形態の変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

【0069】

図６は、図４に対応する蓄電素子１の断面図であって、蓄電素子１が有する電極体１０の一変形例を示している。図６に示されている一変形例では、正極２０及び負極３０の配置が上述した実施の形態とは異なっている。本変形例では、電極体１０は、第１積層体１０Ａと、第２積層体１０Ｂと、を含んでいる。第１積層体１０Ａでは、第１方向ｄ１において、第１正極２０Ａと負極３０とが交互に並んでいる。第２積層体１０Ｂでは、第１方向ｄ１において、第２正極２０Ｂと負極３０とが交互に並んでいる。第１積層体１０Ａと第２積層体１０Ｂとは、第１方向ｄ１において重なっている。より詳しくは、第１方向ｄ１において、第１積層体１０Ａでは、第１正極２０Ａと第１負極３０Ａとが交互に並んでおり、第２積層体１０Ｂでは、第２正極２０Ｂと第２負極３０Ｂとが交互に並んでいる。

【0070】

図７及び図８は、図３に対応する電極体１０の平面図であって、それぞれ別の電極体１０の変形例を示している。図７及び図８に示されている変形例では、正極タブ１２及び負極タブ１３が延び出す方向が上述した実施の形態とは異なっている。図７に示されている例では、正極タブ１２は、第２方向ｄ２に延び出している。負極タブ１３は、第２方向ｄ２に正極タブ１２とは異なる側から延び出している。図８に示されている例では、正極タブ１２は、第２方向ｄ２に延び出している。負極タブ１３は、第２方向ｄ２に正極タブ１２と同じ側から延び出している。図示されている例に限らず、正極タブ１２及び負極タブ１３は、任意の態様で延び出していてもよい。

【符号の説明】

【0071】

１ 蓄電素子
７ 外装体
７ａ 第１外装材
７ｂ 第２外装材
７ｘ 収容空間
１０ 電極体
１０Ａ 第１積層体
１０Ｂ 第２積層体
１２ 正極タブ
１３ 負極タブ
１５ 絶縁体層
１８ シーラント
２０ 正極
２０Ａ 第１正極
２０Ｂ 第２正極
２１Ａ 第１正極延在部
２１Ｂ 第２正極延在部
３０ 負極
３０Ａ 第１負極
３０Ｂ 第２負極
３１Ａ 第１負極延在部
３１Ｂ 第２負極延在部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】