特開 2024-113590 蓄電デバイス

(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】P2024113590

(43)【公開日】2024-08-22

(54)【発明の名称】蓄電デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/103 20210101AFI20240815BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240815BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240815BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20240815BHJP

   H01G 2/10 20060101ALI20240815BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20240815BHJP

   H01G 9/08 20060101ALI20240815BHJP

   H01M 10/052 20100101ALN20240815BHJP

   H01M 50/159 20210101ALN20240815BHJP

   H01M 50/16 20210101ALN20240815BHJP

【ＦＩ】

H01M50/103

H01M10/04 Z

H01M50/15

H01M10/058

H01G2/10 M

H01G11/78

H01G9/08 F

H01M10/052

H01M50/159

H01M50/16

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023018685

(22)【出願日】2023-02-09

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】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

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】高松 寛史

(72)【発明者】

【氏名】脇元 亮一

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

5H028

5H029

【Ｆターム（参考）】

5E078AB02

5E078HA01

5H011AA09

5H011CC02

5H011CC06

5H011CC12

5H011DD13

5H011FF03

5H028AA07

5H028BB05

5H028CC08

5H028CC12

5H029AJ14

5H029AK03

5H029AL02

5H029AL06

5H029AL07

5H029AL08

5H029AL11

5H029AM03

5H029AM07

5H029BJ02

5H029BJ14

5H029CJ05

5H029DJ02

5H029EJ01

5H029EJ12

5H029HJ12

(57)【要約】

【課題】信頼性が好適に向上された蓄電デバイスを提供する。
【解決手段】ここで開示される蓄電デバイス（ここでは、電池）の一態様では、正極２２および負極２４を有する電極体２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、電極体２０ａ，２０ｂ，２０ｃを収容するケース１０と、を備えている。ケース１０は、底壁１２ａと、底壁１２ａから延び相互に対向する一対の第１側壁１２ｂと、底壁１２ａから延び相互に対向する一対の第２側壁１２ｃと、底壁１２ａに対向する開口と、を有するケース本体１２と、ケース本体１２の開口１２ｈを封口する封口板１４と、を有しており、開口１２ｈの周縁に沿ってケース本体１２に封口板１４が接合された接合部Ａが存在しており、接合部Ａの少なくとも一部は保護部材１によって覆われている。保護部材１は、接合部Ａを覆った状態で封口板１４の表面から第１側壁１２ｂに至る位置まで配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極および負極を有する電極体と、
前記電極体を収容するケースと、
を備えた蓄電デバイスであって、
前記ケースは、底壁と、該底壁から延び相互に対向する一対の第１側壁と、該底壁から延び相互に対向する一対の第２側壁と、該底壁に対向する開口と、を有するケース本体と、
前記ケース本体の前記開口を封口する封口板と、
を有しており、
前記開口の周縁に沿って前記ケース本体に前記封口板が接合された接合部が存在しており、
前記接合部の少なくとも一部は保護部材によって覆われており、
ここで、前記保護部材は、前記接合部を覆った状態で前記封口板の表面から前記第１側壁または前記第２側壁に至る位置まで配置されている、蓄電デバイス。

【請求項2】

前記開口および前記底壁は矩形状であり、前記第１側壁は前記開口の長手方向に沿って存在する幅広面であって、前記保護部材は、前記封口板から該幅広な第１側壁に至る位置まで配置されている、請求項１に記載の蓄電デバイス。

【請求項3】

前記第１側壁において、前記保護部材は、前記封口板から前記底壁に向かう方向において、前記接合部が存在する部分よりも前記底壁寄りの部位まで配置されている、請求項２に記載の蓄電デバイス。

【請求項4】

前記第１側壁において、前記保護部材は、該第１側壁の中央領域に配置されている、請求項２または３に記載の蓄電デバイス。

【請求項5】

前記保護部材は、前記第１側壁の一方から前記封口板を通って他方の該第１側壁に至る１または複数の架橋部を有する、請求項２または３に記載の蓄電デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、下記特許文献１および２には、電極体を収容する六面体形状の角型のケースが開示されている。かかるケースは、ケース本体と、該ケース本体の開口を封口する封口板と、を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１１４９１６号公報

【特許文献2】特開２００６－０４０６８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述したようなケースは、例えばケース本体の開口の周縁に沿って該ケース本体と封口板とを接合することによって作製することができる。そして、本発明者の検討によると、近年の蓄電デバイス（例えば、電池）の高容量化に伴い、ケース内で発生するガス量が増加し、該ケースの内圧が上昇し易い傾向にあることがわかった。これによってケースが変形（膨張）し、ケース本体と封口板との接合部に負荷がかかるおそれがあるため、蓄電デバイスの信頼性の観点から好ましくない。

【0005】

本開示は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、信頼性が好適に向上された蓄電デバイスを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる目的を実現すべく、本開示は、正極および負極を有する電極体と、上記電極体を収容するケースと、を備えた蓄電デバイスであって、上記ケースは、底壁と、該底壁から延び相互に対向する一対の第１側壁と、該底壁から延び相互に対向する一対の第２側壁と、該底壁に対向する開口と、を有するケース本体と、上記ケース本体の上記開口を封口する封口板と、を有しており、上記開口の周縁に沿って上記ケース本体に上記封口板が接合された接合部が存在しており、上記接合部の少なくとも一部は保護部材によって覆われており、上記保護部材は、上記接合部を覆った状態で上記封口板の表面から上記第１側壁または上記第２側壁に至る位置まで配置されている、蓄電デバイスを提供する。詳細については後述するが、かかる構成の蓄電デバイスによると、信頼性の向上を好適に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係る電池を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１中のII-II線に沿う模式的な縦断面図である。

【図3】図１中のIII-III線に沿う模式的な縦断面図である。

【図4】図１中のIV-IV線に沿う模式的な横断面図である。

【図5】封口板に取り付けられた電極体を模式的に示す斜視図である。

【図6】正極第２集電部と負極第２集電部が取り付けられた電極体を模式的に示す斜視図である。

【図7】一実施形態に係る巻回電極体の構成を示す模式図である。

【図8】図１の電池を上面から視たときの模式図である。

【図9】図１の電池を第１側壁側から視たときの模式図である。

【図10】図８中のX-X線に沿う模式的な縦断面図である。

【図11】他の実施形態に係る図８対応図である。

【図12】図１１中のXII-XII線に沿う模式的な縦断面図である。

【図13】他の実施形態に係る電池を複数備えた組電池の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、ここで開示される技術のいくつかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明は、当然のことながら、ここで開示される技術を以下の実施形態に限定することを意図したものではない。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。また、「Ａを超える」および「Ｂ未満」の意を包含するものとする。

【0009】

なお、本明細書において「蓄電デバイス」とは、充電と放電とを行うことができるデバイスをいう。蓄電デバイスには、一次電池、二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池）等の電池と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）とが包含される。また、電解質は、液状電解質（電解液）、ゲル状電解質、固体電解質のいずれであってもよい。なお、以下では、蓄電デバイスの一実施形態であるリチウムイオン二次電池を例に本技術について説明する。

【0010】

＜電池の構成＞
図１は、電池１００の斜視図である。図２は、図１のII-II線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、図１のIII-III線に沿う模式的な縦断面図である。図４は、図１のIV-IV線に沿う模式的な横断面図である。以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、電池１００の短辺方向、短辺方向と直交する長辺方向、上下方向を、それぞれ表すものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。

【0011】

図２に示すように、電池１００は、ケース１０（電池ケース）と、電極体群２０と、を備えている。また、本実施形態に係る電池１００は、ケース１０と電極体群２０の他に、正極端子３０と、正極外部導電部材３２と、負極端子４０と、負極外部導電部材４２と、外部絶縁部材９２と、正極集電部５０と、負極集電部６０と、正極内部絶縁部材７０と、負極内部絶縁部材８０と、を備えている。また、図示は省略するが、本実施形態に係る電池１００は、さらに電解液を備えている。電池１００は、ここではリチウムイオン二次電池である。

【0012】

ケース１０は、電極体群２０を収容する筐体である。ケース１０は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状（角型）の外形を有する。ケース１０は、ここでは、六面体形状の角型の外形を有する。なお、角型のケースには、８つの角部が完全な角であるもの以外にも、該８つの角部のうち少なくとも一つの角部が角Ｒ（即ち、丸みを有する角）であるものも包含され得る。ケース１０は、本実施形態のように扁平形状であってもよいし、扁平形状でなくてもよい（例えば、立方体形状等であってもよい）。ケース１０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。ケース１０は、所定の強度を有する金属製であることが好ましい。ケース１０を構成する金属材料の一例として、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等が挙げられる。

【0013】

そして、ケース１０は、ケース本体１２と、封口板１４と、ガス排出弁１７を備えている。ケース本体１２は、一つの面が開口１２ｈとなった扁平な角型の容器である。具体的には、ケース本体１２は、図１に示すように、略矩形状の底壁１２ａと、底壁１２ａの短辺から上方Ｕに延びて相互に対向する一対の第２側壁１２ｃと、底壁１２ａの長辺から上方Ｕに延びて相互に対向する一対の第１側壁１２ｂと、を備えている。第２側壁１２ｃの面積は、第１側壁１２ｂの面積よりも小さい。そして、開口１２ｈは、上記一対の第１側壁１２ｂと一対の第２側壁１２ｃに囲まれたケース本体１２の上面に形成されている。封口板１４は、ケース本体１２の開口１２ｈを塞ぐようにケース本体１２に取り付けられている。封口板１４は、平面視において略矩形状の板材である。封口板１４は、ケース本体１２の底壁１２ａと対向している。ケース１０は、ケース本体１２の開口１２ｈの周縁に封口板１４が接合（例えば、溶接接合）されることによって形成される。封口板１４の接合は、例えばレーザ溶接等の溶接によって行うことができる。具体的には、一対の第１側壁１２ｂの各々は、封口板１４の短辺と接合され、一対の第２側壁１２ｃの各々は、封口板１４の長辺と接合される。ケース１０には、開口１２ｈの周縁に沿ってケース本体１２に封口板１４が接合された接合部Ａが存在している。また、詳細については後述するが、接合部Ａの少なくとも一部は、保護部材１によって覆われている。

【0014】

図１および図２に示すように、ガス排出弁１７は、封口板１４に形成されている。ガス排出弁１７は、ケース１０内の圧力が所定値以上になった際に開口して、ケース１０内のガスを排出するように構成される。本実施形態におけるガス排出弁１７は、封口板１４の外面から電極体群２０側に向って窪んだ平面略円形の凹部である。かかるガス排出弁１７の底面には、封口板１４の厚みよりも薄い薄肉部が形成される。このガス排出弁１７は、ケース内圧が所定値以上になった際に薄肉部が破断する。これによって、ケース１０内のガスを外部に排出し、上昇したケース内圧を低減できる。

【0015】

また、封口板１４には、上記ガス排出弁１７の他に、注液孔１５と、２つの端子挿入穴１８、１９と、が設けられている。注液孔１５は、ケース本体１２の内部空間と連通しており、電池１００の製造工程において電解液を注液するために設けられた開口である。注液孔１５は、封止部材１５ａにより封止されている。かかる封止部材１５ａとしては、例えば、ブラインドリベットが好適である。これによって、ケース１０の内部で封止部材１５ａを強固に固定できる。また、端子挿入穴１８、１９は、封口板１４の長辺方向Ｙの両端部にそれぞれ形成されている。端子挿入穴１８、１９は、封口板１４を上下方向Ｚに貫通している。図２に示すように、長辺方向Ｙの一方（左側）の端子挿入穴１８には正極端子３０が挿入される。また、長辺方向Ｙの他方（右側）の端子挿入穴１９には負極端子４０が挿入される。

【0016】

図５は、封口板１４に取り付けられた電極体群２０を模式的に示す斜視図である。また、図６は、正極第２集電部５２と負極第２集電部６２が取り付けられた電極体２０ａを模式的に示す斜視図である。本実施形態では、複数個（ここでは３個）の電極体２０ａ，２０ｂ，２０ｃがケース１０の内部に収容される。なお、１つのケース１０の内部に収容される電極体の数は特に限定されず、１つであってもよいし、２つ以上（複数）であってもよい。なお、図５に示すように、各々の電極体の長辺方向Ｙの一方側（図５の左側）には正極集電部５０が配置され、長辺方向Ｙの他方（図５の右側）には負極集電部６０が配置される。そして、電極体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々は、並列に接続されている。ただし、電極体２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、直列に接続されていてもよい。電極体群２０は、ここでは樹脂製シートからなる電極体ホルダ２９（図３参照）に覆われた状態でケース１０のケース本体１２の内部に収容される。

【0017】

図７は、電極体２０ａを模式的に示す斜視図である。なお、以下では電極体２０ａを例として詳しく説明するが、電極体２０ｂ、２０ｃについても同様の構成とすることができる。

【0018】

図７に示すように、電極体２０ａは、正極２２と負極２４とセパレータ２６とを有する。電極体２０ａは、ここでは、帯状の正極２２と帯状の負極２４とが２枚の帯状のセパレータ２６を介して積層され、巻回軸ＷＬを中心として巻回された巻回電極体である。ただし、電極体の構造は、ここに開示される技術を限定するものではない。例えば、電極体は、複数枚の方形状（典型的には矩形状）の正極と、複数枚の方形状（典型的には矩形状）の負極とが、絶縁された状態で積み重ねられてなる積層電極体であってもよい。

【0019】

電極体２０ａは、扁平形状を有している。電極体２０ａは、巻回軸ＷＬが長辺方向Ｙと略平行になる向きで、ケース本体１２の内部に配置されている。具体的には、図３に示すように、電極体２０ａは、ケース本体１２の底壁１２ａおよび封口板１４と対向する一対の湾曲部（Ｒ部）２０ｒと、一対の湾曲部２０ｒを連結し、ケース本体１２の第２側壁１２ｃに対向する平坦部２０ｆとを有している。平坦部２０ｆは、第２側壁１２ｃに沿って延びている。

【0020】

正極２２は、図７に示すように、正極集電体２２ｃと、当該正極集電体２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａおよび正極保護層２２ｐと、を有する。ただし、正極保護層２２ｐは必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。正極集電体２２ｃは、帯状である。正極集電体２２ｃは、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。正極集電体２２ｃは、ここでは金属箔、具体的にはアルミニウム箔である。

【0021】

正極集電体２２ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図７の左端部）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、帯状の正極２２の長手方向に沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、巻回軸ＷＬの軸方向の一方側（図７の左側）に向かって、セパレータ２６よりも外側に突出している。なお、正極タブ２２ｔは、巻回軸ＷＬの軸方向の他方（図７で示すと右側）に設けられていてもよいし、巻回軸ＷＬの軸方向の両側の各々に設けられていてもよい。正極タブ２２ｔは、正極集電体２２ｃの一部であり、金属箔（アルミニウム箔）からなっている。ただし、正極タブ２２ｔは、正極集電体２２ｃとは別の部材であってもよい。正極タブ２２ｔの少なくとも一部には、正極活物質層２２ａおよび正極保護層２２ｐが形成されずに、正極集電体２２ｃが露出した領域が形成される。

【0022】

図４に示すように、複数の正極タブ２２ｔは、巻回軸ＷＬの軸方向の一方の端部（図４の左端部）で積層され、正極タブ群２３を構成する。そして、複数の正極タブ２２ｔの各々は、外方側の端が揃うように折り曲げられている。これにより、ケース１０への収容性を向上して電池１００を小型化することができる。図２に示すように、正極タブ群２３は、正極集電部５０を介して正極端子３０と電気的に接続される。具体的には、正極タブ群２３と正極第２集電部５２とは接続部Ｊにおいて接続される（図４参照）。そして、正極第２集電部５２は、正極第１集電部５１を介して正極端子３０と電気的に接続される。なお、複数の正極タブ２２ｔのサイズ（長辺方向Ｙに沿った長さおよび長辺方向Ｙに直交する幅、図７参照）は、正極集電部５０に接続される状態を考慮し、例えばその形成位置等によって、適宜調整することができる。ここでは、湾曲させたときに外方側の端が揃うように、複数の正極タブ２２ｔの各々のサイズが相互に異なっている。

【0023】

図７に示すように、正極活物質層２２ａは、帯状の正極集電体２２ｃの長手方向に沿って、帯状に設けられている。正極活物質層２２ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質（例えば、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物）を含んでいる。正極活物質層２２ａの固形分全体を１００質量％としたときに、正極活物質は、概ね８０質量％以上、典型的には９０質量％以上、例えば９５質量％以上を占めていてもよい。正極活物質層２２ａは、正極活物質以外の任意成分、例えば、導電材、バインダー、各種添加成分等を含んでいてもよい。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）等の炭素材料を使用し得る。バインダーとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等を使用し得る。

【0024】

正極保護層２２ｐは、図７に示すように、長辺方向Ｙにおいて正極集電体２２ｃと正極活物質層２２ａとの境界部分に設けられている。正極保護層２２ｐは、ここでは正極集電体２２ｃの巻回軸ＷＬの軸方向の一方の端部（図７の左端部）に設けられている。ただし、正極保護層２２ｐは、軸方向の両端部に設けられていてもよい。正極保護層２２ｐは、正極活物質層２２ａに沿って、帯状に設けられている。正極保護層２２ｐは、無機フィラー（例えば、アルミナ）を含んでいる。正極保護層２２ｐの固形分全体を１００質量％としたときに、無機フィラーは、概ね５０質量％以上、典型的には７０質量％以上、例えば８０質量％以上を占めていてもよい。正極保護層２２ｐは、無機フィラー以外の任意成分、例えば、導電材、バインダー、各種添加成分等を含んでいてもよい。導電材およびバインダーは、正極活物質層２２ａに含み得るとして例示したものと同じであってもよい。

【0025】

負極２４は、図７に示すように、負極集電体２４ｃと、負極集電体２４ｃの少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａと、を有する。負極集電体２４ｃは、帯状である。負極集電体２４ｃは、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。負極集電体２４ｃは、ここでは金属箔、具体的には銅箔である。

【0026】

負極集電体２４ｃの巻回軸ＷＬの軸方向の一方の端部（図７の右端部）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、帯状の負極２４の長手方向に沿って間隔を置いて（間欠的に）設けられている。複数の負極タブ２４ｔの各々は、軸方向の一方側（図７の右側）に向かって、セパレータ２６よりも外側に突出している。ただし、負極タブ２４ｔは、軸方向の他方の端部（図７の左端部）に設けられていてもよいし、軸方向の両端部の各々に設けられていてもよい。負極タブ２４ｔは、負極集電体２４ｃの一部であり、金属箔（銅箔）からなっている。ただし、負極タブ２４ｔは、負極集電体２４ｃとは別の部材であってもよい。負極タブ２４ｔの少なくとも一部には、負極活物質層２４ａが形成されずに、負極集電体２４ｃが露出した領域が設けられている。

【0027】

図４に示すように、複数の負極タブ２４ｔは、軸方向の一方の端部（図４の右端部）で積層されて負極タブ群２５を構成する。負極タブ群２５は、軸方向において、正極タブ群２３と対称的な位置に設けられていることが好ましい。そして、複数の負極タブ２４ｔの各々は、外方側の端が揃うように折り曲げられている。これにより、ケース１０への収容性を向上して、電池１００を小型化することができる。図２に示すように、負極タブ群２５は、負極集電部６０を介して負極端子４０と電気的に接続されている。具体的には、負極タブ群２５と負極第２集電部６２とは接続部Ｊにおいて接続される（図４参照）。そして、負極第２集電部６２は、負極第１集電部６１を介して負極端子４０と電気的に接続される。複数の正極タブ２２ｔと同様に、ここでは、湾曲させたときの外方側の端が揃うように、複数の負極タブ２４ｔの各々サイズが相互に異なっている。

【0028】

図７に示すように、負極活物質層２４ａは、帯状の負極集電体２４ｃの長手方向に沿って、帯状に設けられている。負極活物質層２４ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な負極活物質（例えば、炭素材料やシリコン系材料）を含んでいる。例えば、負極活物質がシリコン系材料を含む場合、ケース１０内にガスが発生し易いため、ここで開示される技術を適用する対象として好適であるということができる。ここで、かかる炭素材料の一例としては、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン、非晶質炭素、これらの組み合わせ等が挙げられる。また、かかるシリコン系材料の一例としては、シリコン、シリコン酸化物（シリカ）、これらの組み合わせ等が挙げられる。シリコン系材料は、例えば他の金属元素（例えば、アルカリ土類金属）や、その酸化物等を含有していてもよい。負極活物質層２４ａの固形分全体を１００質量％としたときに、負極活物質は、概ね８０質量％以上、典型的には９０質量％以上、例えば９５質量％以上を占めていてもよい。負極活物質層２４ａは、負極活物質以外の任意成分、例えば、バインダー、分散剤、各種添加成分等を含んでいてもよい。バインダーとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム類を使用し得る。分散剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロール類を使用し得る。

【0029】

セパレータ２６は、図７に示すように、正極２２の正極活物質層２２ａと、負極２４の負極活物質層２４ａと、を絶縁する部材である。セパレータ２６としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが好適である。セパレータ２６は、樹脂製の多孔性シートからなる基材部と、基材部の少なくとも一方の表面上に設けられ、無機フィラーを含む耐熱層（Heat Resistance Layer：ＨＲＬ）と、を有していてもよい。無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、チタニア等を使用し得る。

【0030】

電解液は従来と同様でよく、特に制限はない。電解液は、例えば、非水系溶媒と支持塩とを含有する非水電解液である。非水系溶媒は、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類を含んでいる。支持塩は、例えば、ＬｉＰＦ_６等のフッ素含有リチウム塩である。ただし、電解液は固体状（固体電解質）で、電極体群２０と一体化されていてもよい。

【0031】

正極端子３０は、図２に示すように、封口板１４の長辺方向Ｙの一方の端部（図２の左端部）に形成された端子挿入穴１８に挿入されている。正極端子３０は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることがより好ましい。一方、負極端子４０は、封口板１４の長辺方向Ｙの他方の端部（図２の右端部）に形成された端子挿入穴１９に挿入されている。なお、負極端子４０は、金属製であることが好ましく、例えば銅または銅合金からなることがより好ましい。これらの電極端子（正極端子３０、負極端子４０）は、ここでは、ケース１０の同じ面（具体的には封口板１４）からそれぞれ突出している。ただし、正極端子３０および負極端子４０は、ケース１０の異なる面からそれぞれ突出していてもよい。また、端子挿入穴１８、１９に挿入された電極端子（正極端子３０、負極端子４０）は、カシメ加工などによって封口板１４に固定されていることが好ましい。

【0032】

上述した通り、正極端子３０は、図２に示すように、ケース本体１２の内部で正極集電部５０（正極第１集電部５１、正極第２集電部５２）を介して、各々の電極体２０ａ，２０ｂ，２０ｃの正極２２（図７参照）と電気的に接続される。正極端子３０は、正極内部絶縁部材７０およびガスケット９０によって、封口板１４と絶縁される。なお、正極内部絶縁部材７０は、正極第１集電部５１と封口板１４との間に介在するベース部７０ａと、当該ベース部７０ａから電極体２０ａ側に突出する突出部７０ｂとを備えている。そして、端子挿入穴１８を通じてケース１０の外部に露出した正極端子３０は、封口板１４の外部において正極外部導電部材３２と接続される。一方、負極端子４０は、図２に示すように、ケース本体１２の内部で負極集電部６０（負極第１集電部６１、負極第２集電部６２）を介して、各々の電極体２０ａの負極２４（図７参照）と電気的に接続される。負極端子４０は、負極内部絶縁部材８０およびガスケット９０によって、封口板１４と絶縁される。なお、正極内部絶縁部材７０と同様に、負極内部絶縁部材８０も、負極第１集電部６１と封口板１４との間に介在するベース部８０ａと、当該ベース部８０ａから電極体２０ａ側に突出する突出部８０ｂとを備えている。そして、端子挿入穴１９を通じてケース１０の外部に露出した負極端子４０は、封口板１４の外部において負極外部導電部材４２と接続される。そして、上述した外部導電部材（正極外部導電部材３２、負極外部導電部材４２）と封口板１４の外面との間には、外部絶縁部材９２が介在している。かかる外部絶縁部材９２によって外部導電部材３２、４２と封口板１４とを絶縁できる。

【0033】

また、上述した内部絶縁部材（正極内部絶縁部材７０、負極内部絶縁部材８０）の突出部７０ｂ、８０ｂは、封口板１４と電極体２０ａとの間に配置される。かかる内部絶縁部材の突出部７０ｂ、８０ｂによって、上方への電極体２０ａの移動が規制され、封口板１４と電極体２０ａとの接触を防止できる。

【0034】

続いて、本実施形態に係る電池１００を特徴づける保護部材１について説明する。ここで、図８は、図１の電池１００を上面から視たときの模式図である。図９は、図１の電池１００を第１側壁１２ｂ側から視たときの模式図である。図１０は、図８中のX-X線に沿う模式的な縦断面図である。上述したように、電池１００は、正極２２および負極２４を有する電極体（ここでは、電極体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、該電極体を収容するケース１０と、を備えている。また、ケース１０は、底壁１２ａと、底壁１２ａから延び相互に対向する一対の第１側壁１２ｂと、底壁１２ａから延び相互に対向する一対の第２側壁１２ｃと、底壁１２ａに対向する開口１２ｈと、を有するケース本体１２と、ケース本体１２の開口１２ｈを封口する封口板１４と、を有している。そして、図１および図８に示すように、開口１２ｈの周縁に沿ってケース本体１２に封口板１４が接合された接合部Ａが存在しており、接合部Ａの少なくとも一部は保護部材１によって覆われている。保護部材１は、ここでは、接合部Ａを覆った状態で封口板１４の表面から角を跨いで近接する第１側壁１２ｂまたは第２側壁１２ｃに至る位置まで配置されている。なお、図１に示すように、本実施形態では、保護部材１は、接合部Ａを覆った状態で封口板１４の表面から角を跨いで近接する第１側壁１２ｂに至る位置まで配置されている。

【0035】

例えば、従来の電池では、ケース内でガスが発生した場合に、該ケースの内圧が上昇して該ケースが変形（膨張）し、これによって、ケース本体と封口板との接合部に負荷がかかりやすい傾向にあった。これに対して、例えば本実施形態に係る電池１００では、接合部Ａの少なくとも一部を、封口板１４の表面から第１側壁１２ｂに至るまで配置されている。換言すると、接合部１と変形の生じやすい側壁（ここでは、第１側壁１２ｂ）とを保護部材１によって覆っている。これによって、電池１００の内圧上昇時に、接合部Ａに加わる負荷を分散させ、ケース１０における耐圧のばらつきを抑制することができる。したがって、ケース１０の損傷等を好適に防止することができるため、信頼性が好適に向上された電池１００を得ることができる。

【0036】

保護部材１は、例えば金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。あるいは、これらの組み合わせ（例えば、金属製の保護部材の一部に樹脂が配置されたもの）であってもよい。なお、絶縁性の付与によりハンドリング性を好適に向上させるという観点からは、保護部材１は樹脂製であることが好ましい。保護部材１を構成する金属材料の一例としては、アルミニウム、銅、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、これらの組み合わせ等が挙げられる。また、保護部材１を構成する樹脂材料の一例としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、これらの組み合わせ等が挙げられる。

【0037】

保護部材１の厚み（図１０のＸ方向における厚み）は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に限定されないが、例えばケース１０の厚み（図１０のＸ方向における厚み）以上であることが好ましい。かかる構成によると、ケース１０の変形をより好適に抑制することができる。ここで、保護部材１の厚みをｔ３、ケース１０の厚みをｔ４としたとき、ｔ４に対するｔ３の比（ｔ３／ｔ４）は、例えば１以上であり、ケース１０の変形をより好適に抑制するという観点から、好ましくは１．２以上であり、より好ましくは１．５以上であり、例えば２以上であってもよい。また、上記比（ｔ３／ｔ４）の上限は、例えば３以下であり、２．５以下であってもよい。そして、保護部材１の厚みは、例えば０．１ｍｍ～２０ｍｍ（好ましくは、０．５ｍｍ～１０ｍｍ）とすることができる。また、ケース１０の厚みは、例えば０．１ｍｍ～２０ｍｍ（好ましくは、０．５ｍｍ～１０ｍｍ）とすることができる。

【0038】

図１に示すように、本実施形態では、長手方向における一対の第１側壁１２ｂにおいて、挟み込むように接合部Ａ側面を保持することによって、ケース１０の変形（膨張）を好適に抑制することができる。また、好ましくは、本実施形態にように、保護部材１は、ガス排出弁１７や電極端子（正極端子３０および負極端子４０）の上面を覆わないように配置されている。かかる構成によると、電池１００においてガス排出弁１７や電極端子の機能が好適に発揮され得る。また、好ましくは、本実施形態のように、封口板１４の角部（角Ｒであってもよい）や封口板１４の短辺には、保護部材１が配置されていない。かかる構成によると、コスト削減の観点から好ましい。封口板１４の角部や該角部の近傍となる短辺では剛性が高いため、これらの部分は保護部材１によって覆われていなくてもよいとされる。また、接合部Ａの腐食を抑制する訳ではないため、接合部Ａは保護部材１によって完全に覆われていなくてもよい。なお、他の実施形態では、封口板１４の角部（角Ｒであってもよい）や封口板１４の短辺にも、保護部材１が配置されていてもよい。

【0039】

好ましい一態様では、開口１２ｈおよび底壁１２ａは矩形状であり、第１側壁１２ｂは開口１２ｈの長手方向（図１のＹ方向）に沿って存在する幅広面である。そして、保護部材１は、ここでは、封口板１４から角を跨いで該幅広な第１側壁１２ｂに至る位置まで配置されている。ケース１０が変形（膨張）する場合、幅広な第１側壁１２ｂ側が変形し易いとされる。したがって、上述したような構成によると、ケース１０の変形を好適に抑制することができるため、接合部Ａに加わる負荷を好適に低減することができる。

【0040】

好ましい一態様では、第１側壁１２ｂにおいて、保護部材１は、第１側壁１２ｂの中央領域に配置されている。換言すると、保護部材１は、第１側壁１２ｂの中央領域に配置された保護部材１ｂと、該中央領域以外に配置された保護部材１ａと、を有しており、封口板１４から底壁１２ａに向かう方向（図９のＤ方向）において、上記中央領域に配置された保護部材１ｂは、上記中央領域以外に配置された保護部材１ａよりも、より底壁１２ａ寄りの部位に至るまで配置されている。ケース１０が変形（膨張）する場合、幅広な第１側壁１２ｂ側のうち中央領域が特に変形し易いとされる。したがって、上述したような構成によると、ケース１０の変形をより好適に抑制することができるため、接合部Ａに加わる負荷を好適に低減することができる。なお、第１側壁１２ｂの中央領域とは、例えば第１側壁１２ｂの長辺を３等分、５等分、７等分したときの真ん中の範囲内の領域ということができる。なお、本実施形態では、かかる中央領域を、第１側壁１２ｂの長辺をｌ１，ｌ２，ｌ３と３等分したときのｌ２の範囲内の領域としている。

【0041】

ここで、第１側壁１２ｂの短辺方向（図９のＺ方向）において、第１側壁１２ｂの中央領域以外に配置された保護部材１ａの長さをｔ１、第１側壁１２ｂの中央領域に配置された保護部材１ｂの長さをｔ２、としたとき、ｔ１に対するｔ２の比（ｔ２／ｔ１）の下限は、例えば１．２以上であり、第１側壁１２ｂ側の変形をより好適に抑制するという観点から、好ましくは１．５以上であり、より好ましくは２以上（あるいは、２超）である。また、上記比（ｔ２／ｔ１）の上限は、例えば５以下であり、４以下や３以下であってもよい。また、保護部材１ｂは、例えば後述するＬ２の範囲内とすることが好ましい。Ｌ２の範囲では、Ｌ１やＬ３の範囲と比較して、ケース１０が変形し易いとされているため、ここで開示される効果を得易い。

【0042】

好ましい一態様では、保護部材１は、第１側壁１２ｂの一方から封口板１４を通って他方の第１側壁１２ｂに至る１または複数の架橋部１ｃを有する。かかる構成によると、保護部材１の枠内の剛性が向上されるため、ケース１０の変形を好適に抑制することができる。なお、図８に示すように、本実施形態では、保護部材１は、２つの架橋部１ｃを有しているが、他の実施形態では、架橋部は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、架橋部１ｃの配置位置は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に限定されないが、封口板１４の長手方向（図８のＹ方向）における中央領域に配置されることが好ましい。かかる構成によると、保護部材１の枠内の剛性をより好適に向上させることができる。なお、封口板１４の中央領域とは、例えば封口板１４の長辺を３等分、５等分、７等分したときの真ん中の範囲内の領域ということができる。なお、本実施形態では、かかる中央領域を、封口板１４の長辺をＬ１，Ｌ２，Ｌ３と３等分したときのＬ２の範囲内の領域としている。

【0043】

好ましい一態様では、第１側壁１２ｂにおいて、保護部材１は、封口板１４から底壁１２ａに向かう方向（図１０のＤ方向）において、接合部Ａが存在する部分（換言すると、接合部Ａの下端Ｑ）よりも底壁１２ａ寄りの部位まで配置されている。かかる構成によると、電池１００の内圧が上昇した際に接合部Ａに加わる負荷を好適に抑制することができる。また、より好ましい一態様では、１側壁１２ｂにおいて、保護部材１は、封口板１４から底壁１２ａに向かう方向（図１０のＤ方向）において、封口板１４の下端Ｒよりも底壁１２ａ寄りの部位まで配置されている。かかる構成によると、電池１００の内圧が上昇した際に接合部Ａに加わる負荷をより好適に分散させることができる。

【0044】

好ましい一態様では、ケース１０の上面において、保護部材１は、接合部Ａの内周端Ｐよりも内側まで延在している。かかる構成によると、電池１００の内圧が上昇した際に接合部Ａに加わる負荷をより好適に分散させることができる。

【0045】

例えば、ケース内でガスが発生することでケース内の内圧が上昇し易い大型電池（例えば、高容量電池）は、ここで開示される技術を適用する対象として好適である。かかる大型電池の外寸の一例としては、縦：８０ｍｍ～１００ｍｍ，横：２００ｍｍ～３００ｍｍ，幅：３０ｍｍ～４０ｍｍが挙げられる。なお、上述した縦，横，幅とはそれぞれ、電池１００を例に挙げて説明すると、第１側壁１２ｂの短辺方向における長さ（図１のＺ方向における長さ），第１側壁１２ｂの長辺方向における長さ（図１のＹ方向における長さ），ケース１０の厚み（図１のＸ方向における厚み）ということができる。かかる大型電池は、長手方向（図１のＹ方向）における長さを大きくしていることで、電池の内圧上昇によるケースの変形が相対的に上昇し易くなる傾向にある。

【0046】

＜電池の製造方法＞
次に、本実施形態に係る電池１００の製造方法の一例について説明する。本実施形態に係る電池１００は、例えば、電極体２０ａ，２０ｂ，および２０ｃを用意し、ケース１０に挿入し、封口することにより、作製することができる。より具体的には、先ず、図５に示すように、各々の電極体の正極タブ群２３に正極第２集電部５２を接合し、負極タブ群２５に負極第２集電部６２を接合する。そして、図４に示すように、各々の電極体を、平坦部同士が対向するように配列する。各々の電極体の上方に封口板１４を配置し、正極第２集電部５２と電極体の一方の側面２０ｅとが対向するように、各々の電極体の正極タブ群２３を折り曲げる。これによって、正極第１集電部５１と正極第２集電部５２とが接続される。同様に、負極第２集電部６２と電極体の他方の側面２０ｈとが対向するように、各々の電極体２０の負極タブ群２５を折り曲げる。これによって、負極第１集電部６１と負極第２集電部６２とが接続される。この結果、正極集電部５０と負極集電部６０を介して封口板１４に電極体が取り付けられる。次いで、封口板１４に取り付けられた各々の電極体を、電極体ホルダ２９（図３参照）で覆った後にケース本体１２の内部に収容する。この結果、電極体２０の平坦部がケース本体１２の長側壁１２ｂ（すなわち、ケース１０の扁平面）と対向する。また、上側の湾曲部２０ｒが封口板１４と対向し、下側の湾曲部２０ｒがケース本体１２の底壁１２ａと対向する。そして、ケース本体１２の上面の開口１２ｈを封口板１４で塞いだ後に、ケース本体１２と封口板１４とを接合（溶接）することによってケース１０を構築する。その後、封口板１４の注液孔１５からケース１０の内部に電解質を注入し、注液孔１５を封止部材１５ａで塞ぐ。

【0047】

続いて、ケース１０に対して保護部材１を固定（配置）する。保護部材１をケース１０に固定する方法としては、例えば、保護部材１をケース１０に対して機械的に嵌合する方法や、保護部材１をケース１０に対して接着剤等で固定する方法、ＵＶ硬化樹脂等によって接合部Ａに対して直接的に保護部材１を形成する方法等が挙げられる。かかる接着剤の一例としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、が挙げられる。また、かかるＵＶ硬化樹脂としては、従来公知のものを特に制限なく用いることができる。以上のようにして、保護部材１を備えた電池１００を得ることができる。

【0048】

＜電池の用途＞
電池１００は各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。電池１００は、電池反応のバラつきが低減されているため、組電池の構築に好適に用いることができる。

【0049】

以上、本開示の一実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本開示は、他にも種々の形態にて実施することができる。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【0050】

例えば、上記実施形態では、接合部Ａの一部が保護部材１によって覆われているが、他の実施形態では、接合部Ａの全体が保護部材１によって覆われていてもよい。また、例えば、上記実施形態では、保護部材１は、接合部Ａを覆った状態で封口板１４の表面から角を跨いで近接する第１側壁１２ｂに至る位置まで配置されているが、これに限定されない。他の実施形態では、保護部材１は、接合部Ａを覆った状態で封口板１４の表面から角を跨いで近接する第２側壁１２ｃに至る位置まで配置されていてもよいし、第１側壁１２ｂおよび第２側壁１２ｃに至る位置まで配置されていてもよい。また、保護部材１は、接合部Ａの全体を覆っていてもよい。

【0051】

図１１は、他の実施形態に係る図８対応図である。図１２は、図１１中のXII-XII線に沿う模式的な縦断面図である。また、図１３は、他の実施形態に係る電池を複数備えた組電池の模式図である。図１１に示すように、他の実施形態では、保護部材１０１は、封口板１４から角を跨いで第１側壁１２ｂに至る位置まで配置されており、第１側壁１２ｂに配置された保護部材１０１には、１または複数のリブ１０１ａが存在している。かかる構成によると、例えば保護部材１０１を備えた電池２００を複数並べて組電池３００としたときに、電池２００の強度が好適に向上するため、接合部Ａを好適に保護することができる。

【0052】

好ましい一態様では、封口板１４の長辺をＬ１，Ｌ２，Ｌ３と３等分したときのＬ２の範囲の領域に設けられたリブ１０１ａの数は、Ｌ１，Ｌ３に範囲の領域に設けられたリブ１０１ａの数よりも多い。Ｌ２の範囲の領域では、Ｌ１，Ｌ３の範囲に領域と比較して、ケース１０の変形が大きいため、Ｌ２におけるリブ１０１ａの数を相対的に多くすることで、ケース１０の強度を好適に向上させることができる。また、好ましい一態様では、リブ１０１ａの厚み（図１２のＸ方向における厚み）は、保護部材１０１の厚み（図１２のＸ方向における厚み）よりも大きい。かかる構成によると、ケース１０の強度を好適に向上させることができる。ここで、リブ１０１ａの厚みをｔ５、保護部材１０１の厚みをＴ６としたとき、ｔ６に対するｔ５に比（ｔ５／ｔ６）の下限は、例えば１．２以上であり、第１側壁１２ｂ側の変形をより好適に抑制するという観点から、好ましくは１．５以上であり、より好ましくは２以上である。また、上記比（ｔ５／ｔ６）の上限は、例えば５以下であり、４以下や３以下であってもよい。

【0053】

好ましい一態様では、一対の第１側壁１２ｂのうち一方の第１側壁１２ｂ側に配置されたリブ１０１ａと、他方の第１側壁１２ｂ側に配置されたリブ１０１ａは、第１側壁１２ｂの長辺方向において、左右非対称となるように配置されている。かかる構成によると、電池２００を複数並べて組電池３００したとき、リブ１０１ａどうしが重ならないため、電池２００間の距離を小さくすることができる。これによって、ケース１０の強度を好適に向上させることができるとともに、組電池３００の容量を好適に大きくすることができる。

【0054】

以上のとおり、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項（ｉｔｅｍ）に記載のものが挙げられる。
項１：正極および負極を有する電極体と、上記電極体を収容するケースと、を備えた蓄電デバイスであって、上記ケースは、底壁と、該底壁から延び相互に対向する一対の第１側壁と、該底壁から延び相互に対向する一対の第２側壁と、該底壁に対向する開口と、を有するケース本体と、上記ケース本体の上記開口を封口する封口板と、を有しており、上記開口の周縁に沿って上記ケース本体に上記封口板が接合された接合部が存在しており、上記接合部の少なくとも一部は保護部材によって覆われており、ここで、上記保護部材は、上記接合部を覆った状態で上記封口板の表面から上記第１側壁または上記第２側壁に至る位置まで配置されている、蓄電デバイス。
項２：上記開口および上記底壁は矩形状であり、上記第１側壁は上記開口の長手方向に沿って存在する幅広面であって、上記保護部材は、上記封口板から該幅広な第１側壁に至る位置まで配置されている、項１に記載の蓄電デバイス。
項３：上記第１側壁において、上記保護部材は、上記封口板から上記底壁に向かう方向において、上記接合部が存在する部分よりも上記底壁寄りの部位まで配置されている、項２に記載の蓄電デバイス。
項４：上記第１側壁において、上記保護部材は、該第１側壁の中央領域に配置されている、項２または項３に記載の蓄電デバイス。
項５：上記保護部材は、上記第１側壁の一方から上記封口板を通って他方の該第１側壁に至る１または複数の架橋部を有する、項２～項４のいずれか一つに記載の蓄電デバイス。

【符号の説明】

【0055】

１ 保護部材
１０ ケース
１２ ケース本体
１４ 封口板
１５ 注液孔
１５ａ 封止部材
１７ ガス排出弁
１８，１９ 端子挿入穴
２０ 電極体群
２０ａ～２０ｃ 電極体
２２ 正極
２３ 正極タブ群
２４ 負極
２５ 負極タブ群
２６ セパレータ
２７ 基材層
２８ 耐熱層
３０ 正極端子
３２ 正極外部導電部材
４０ 負極端子
４２ 負極外部導電部材
５０ 正極集電部
６０ 負極集電部
７０ 正極内部絶縁部材
８０ 負極内部絶縁部材
９０ ガスケット
９２ 外部絶縁部材
１００ 電池
Ａ 接合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】