特許 7444029 蓄電セル及び蓄電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】蓄電セル及び蓄電装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20240228BHJP

   H01G 11/10 20130101ALI20240228BHJP

   H01G 11/80 20130101ALI20240228BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20240228BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20240228BHJP

   H01M 50/595 20210101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01G11/10

H01G11/80

H01M50/184 A

H01M50/186

H01M50/595

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020188078

(22)【出願日】2020-11-11

(65)【公開番号】P2022077292

(43)【公開日】2022-05-23

【審査請求日】2023-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100190470

【弁理士】

【氏名又は名称】谷澤 恵美

(72)【発明者】

【氏名】吉田 希世奈

【審査官】佐溝 茂良

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１９６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８６０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１３７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９６４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１６８２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｇ １１／１０

Ｈ０１Ｇ １１／８０

Ｈ０１Ｍ ５０／１８４

Ｈ０１Ｍ ５０／１８６

Ｈ０１Ｍ ５０／５９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１集電体、及び前記第１集電体の一方面に設けられた正極活物質層を有する正極と、
第２集電体、及び前記第２集電体の一方面に設けられ、セパレータを介して前記正極活物質層と対向する負極活物質層を有する負極と、
前記第１集電体の縁部及び前記第２集電体の縁部の間に配置され、前記第１集電体及び前記第２集電体の間の空間を封止する封止部と、
前記封止部の外周部と、当該外周部と隣り合う前記第１集電体の縁部及び前記第２集電体の縁部とを一括で覆いながら、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の対向方向と交差する方向において延在するテープと、を備え、
前記テープは、前記外周部を覆う第１テープ部分と、前記第１集電体の縁部を覆う第２テープ部分と、前記第２集電体の縁部を覆う第３テープ部分と、を有し、
前記対向方向から見て、前記負極活物質層の外縁は、前記正極活物質層の外縁の外側に位置しており、前記第２テープ部分の内縁及び前記第３テープ部分の内縁のうちの少なくとも一方の内縁は、前記正極活物質層の外縁と前記負極活物質層の外縁との間に位置している、
蓄電セル。

【請求項2】

前記一方の内縁は、前記第１集電体及び前記第２集電体のうち、厚さが薄い集電体の他方面上に位置している、
請求項１に記載の蓄電セル。

【請求項3】

前記第２テープ部分の内縁及び前記第３テープ部分の内縁は、前記対向方向から見て、前記正極活物質層の外縁と前記負極活物質層の外縁との間に位置している、
請求項１又は２に記載の蓄電セル。

【請求項4】

前記対向方向から見て、前記封止部は、矩形枠状に形成され、前記テープは、前記封止部の少なくとも一辺に設けられている、
請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電セル。

【請求項5】

複数の蓄電セルが積層された積層体を備え、
前記複数の蓄電セルのうち少なくとも一つは、請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電セルである、
蓄電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電セル及び蓄電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、集電体に活物質層が形成されてなる電極と、電極の間に配置される電解質層と、を積層してなる二次電池において、電解質層の外周部に配置されるシール部が、積層方向に隣り合う集電体の間を液密に封止することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１６８２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の、複数の単電池層が一方向に積層された二次電池では、積層方向の上部に配置された単電池層の集電体が破損した場合、内部に封入されている電解液が外部に漏れ出て、積層方向の下部に配置された単電池層の外表面に付着することがある。そして、その外表面に付着した電解液の一部がシール部の外表面にまで流れ、そのシール部の外表面で電解液中の特定成分が空気中の水分と反応すると、シール部が損傷して二次電池の封止性能が低下するおそれがある。また、二次電池のエネルギー密度を高めるために集電体の厚みを薄くしていくと、内圧上昇時や搬送時などに破損しやすいという、別の問題が発生する。

【0005】

本開示の目的は、封止性の低下を抑制しながら、集電体を補強することが可能な蓄電セル及び蓄電装置の提供である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る蓄電セルは、第１集電体、及び第１集電体の一方面に設けられた正極活物質層を有する正極と、第２集電体、及び第２集電体の一方面に設けられ、セパレータを介して正極活物質層と対向する負極活物質層を有する負極と、第１集電体の縁部及び第２集電体の縁部の間に配置され、第１集電体及び第２集電体の間の空間を封止する封止部と、封止部の外周部と、当該外周部と隣り合う第１集電体の縁部及び第２集電体の縁部とを一括で覆いながら、正極活物質層及び負極活物質層の対向方向と交差する方向において延在するテープと、を備え、テープは、外周部を覆う第１テープ部分と、第１集電体の縁部を覆う第２テープ部分と、第２集電体の縁部を覆う第３テープ部分と、を有し、対向方向から見て、負極活物質層の外縁は、正極活物質層の外縁の外側に位置しており、第２テープ部分の内縁及び第３テープ部分の内縁のうちの少なくとも一方の内縁は、正極活物質層の外縁と負極活物質層の外縁との間に位置している。

【0007】

上記蓄電セルでは、テープが封止部の外周部と第１集電体の縁部及び第２集電体の縁部とを一括で覆っている。これにより、封止部が外部に露出することなく保護される。よって、上部の蓄電セルから電解液が漏れ、空気中の水分と反応してフッ酸を発生させた場合でも、封止部の損傷が抑制されるので、封止性の低下が抑制される。また、第１集電体の縁部を覆う第２テープ部分の内縁、及び、第２集電体の縁部を覆う第３テープ部分の内縁のうち少なくとも一方の内縁は、対向方向から見て、正極活物質層の外縁と負極活物質層の外縁との間に位置している。これにより、第１集電体及び第２集電体の少なくとも一方は、テープにより負極活物質層の外縁の内側まで覆われて補強される。更に、テープは正極活物質層及び負極活物質層の両方と重ならないように設けられるので、正極活物質層及び負極活物質層に面圧がかかり難くなることが抑制される。

【0008】

上記一方の内縁は、第１集電体及び第２集電体のうち、厚さが薄い集電体の他方面上に位置していてもよい。この場合、より破れ易い集電体を補強することができる。

【0009】

第２テープ部分の内縁及び第３テープ部分の内縁は、対向方向から見て、正極活物質層の外縁と負極活物質層の外縁との間に位置していてもよい。この場合、第１集電体及び第２集電体の両方が、テープにより負極活物質層の外縁の内側まで覆われて補強される。

【0010】

対向方向から見て、封止部は、矩形枠状に形成され、テープは、封止部の少なくとも一辺に設けられていてもよい。この場合、封止部の少なくとも一辺について、封止性の低下を抑制することができる。

【0011】

本開示に係る蓄電装置は、複数の蓄電セルが積層された積層体を備え、複数の蓄電セルのうち少なくとも一つは、上記蓄電セルである。

【0012】

上記蓄電装置では、積層体が少なくとも一つの上記蓄電セルを有するので、当該蓄電セルの封止性の低下を抑制しながら、集電体を補強することができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、封止性の低下を抑制可能な蓄電セル及び蓄電装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、一実施形態に係る蓄電装置を示す概略的な断面図である。

【図2】図２は、図１に示される蓄電セルの概略的な断面図である。

【図3】図３は、図１に示される蓄電セルの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。

【0016】

図１は、一実施形態に係る蓄電装置を示す概略的な断面図である。図１に示される蓄電装置１は、例えば、フォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリに用いられる蓄電モジュールである。蓄電装置１は、例えばニッケル水素二次電池又はリチウムイオン二次電池等の二次電池である。蓄電装置１は、電気二重層キャパシタであってもよいし、全固体電池であってもよい。本実施形態では、蓄電装置１がリチウムイオン二次電池である場合を例示する。

【0017】

蓄電装置１は、複数の蓄電セル２がスタック（積層）されたセルスタック３（積層体）を備える。図２は、図１に示される蓄電セルの概略的な断面図である。図３は、図１に示される蓄電セルの平面図である。図１～図３に示されるように、各蓄電セル２は、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３と、封止部１４と、テープ１５とを備える。正極１１及び負極１２は、互いに対向して配置されている。正極１１及び負極１２の対向方向Ｄは、複数の蓄電セル２の積層方向と一致している。正極１１及び負極１２は、対向方向Ｄから見て、例えば矩形状の電極である。対向方向Ｄは、例えば、重力方向であり、正極１１は、負極１２に対し、重力方向の上側に配置されている。正極１１は、負極１２に対し、重力方向の下側に配置されていてもよい。

【0018】

正極１１は、集電体２１（第１集電体）と、正極活物質層２３とを備える。集電体２１は、互いに反対を向く第１面２１ａ及び第２面２１ｂと、縁部２１ｃとを有している。第１面２１ａには、正極活物質層２３が設けられている。第２面２１ｂには、正極活物質層２３が設けられていない。縁部２１ｃには、第１面２１ａ側及び第２面２１ｂ側のいずれにおいても、正極活物質層２３が設けられていない。換言すると、第１面２１ａは、正極活物質層２３が設けられていない領域を縁部２１ｃに有している。縁部２１ｃは、対向方向Ｄから見て、集電体２１において正極活物質層２３が設けられた領域の外側に位置している。

【0019】

負極１２は、集電体２２（第２集電体）と、負極活物質層２４とを備える。集電体２２は、互いに反対を向く第１面２２ａ及び第２面２２ｂと、縁部２２ｃとを有している。第１面２２ａには、負極活物質層２４が設けられている。負極活物質層２４は、セパレータ１３を介して正極活物質層２３と対向方向Ｄにおいて対向する。第２面２２ｂには、負極活物質層２４が設けられていない。縁部２２ｃには、第１面２２ａ側及び第２面２２ｂ側のいずれにおいても、負極活物質層２４が設けられていない。換言すると、第１面２２ａは、負極活物質層２４が設けられていない領域を縁部２２ｃに有している。縁部２２ｃは、対向方向Ｄから見て、集電体２２において負極活物質層２４が設けられた領域の外側に位置している。

【0020】

正極１１及び負極１２は、正極活物質層２３及び負極活物質層２４が対向方向Ｄにおいて互いに対向するように配置されている。本実施形態では、正極活物質層２３及び負極活物質層２４は、いずれも対向方向Ｄから見て矩形状に形成されている。負極活物質層２４は、正極活物質層２３よりも一回り大きく形成されている。負極活物質層２４は、正極活物質層２３よりも塗工面積が大きい。対向方向Ｄから見て、負極活物質層２４の外縁２４ａは、正極活物質層２３の外縁２３ａの外側に位置している。

【0021】

１つの蓄電セル２の集電体２１の第２面２１ｂと、他の蓄電セル２の集電体２２の第２面２２ｂとが互いに接するように、複数の蓄電セル２がスタックされることによって、セルスタック３が構成される。これにより、複数の蓄電セル２が電気的に直列に接続される。積層方向において互いに隣り合う蓄電セル２，２では、一方の蓄電セル２の集電体２１と、他方の蓄電セル２の集電体２２とが互いに接する。

【0022】

セルスタック３では、積層方向において互いに隣り合う１つの蓄電セル２の集電体２１と、他の蓄電セル２の集電体２２とにより、互いに接する集電体２１及び集電体２２を１つの集電体とする疑似的なバイポーラ電極１０が形成される。積層方向におけるセルスタック３の一端には、集電体２１を含む終端電極（本実施形態では正極終端電極）が配置される。積層方向におけるセルスタック３の他端には、集電体２２を含む終端電極（本実施形態では負極終端電極）が配置される。

【0023】

集電体２１，２２は、リチウムイオン二次電池の放電又は充電の間、正極活物質層２３及び負極活物質層２４に電流を流し続けるための化学的に不活性な電気伝導体である。集電体２１，２２を構成する材料としては、例えば、金属材料、導電性樹脂材料、導電性無機材料等を用いることができる。導電性樹脂材料としては、例えば、導電性高分子材料又は非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂等が挙げられる。集電体２１，２２は、前述した金属材料又は導電性樹脂材料を含む１以上の層を含む複数層を備えてもよい。集電体２１，２２の表面に、メッキ処理又はスプレーコート等の公知の方法により被覆層を形成してもよい。

【0024】

集電体２１，２２は、例えば、板状、箔状、シート状、フィルム状、メッシュ状等の形態に形成されていてもよい。集電体２１，２２を金属箔とする場合、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、チタン箔又はステンレス鋼箔等が用いられる。集電体２１，２２は、上記金属箔の構成材料からなる合金箔又はクラッド箔であってもよい。集電体２１，２２が箔状の場合、集電体２１，２２の厚さは１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であってもよい。本実施形態では、集電体２１は厚さが５０μｍのアルミニウム箔であり、集電体２２は厚さが１５μｍの銅箔である。集電体２１は、集電体２２よりも厚い。

【0025】

正極活物質層２３は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る正極活物質を含む。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、及び硫黄等が挙げられる。複合酸化物の組成には、例えば鉄、マンガン、チタン、ニッケル、コバルト、及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。複合酸化物としては、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＭｎＣｏＯ_２等が挙げられる。

【0026】

負極活物質層２４は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る負極活物質を含む。負極活物質としては、例えば黒鉛、人造黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、金属化合物、リチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。リチウムと合金化可能な元素の例としては、シリコン（ケイ素）及びスズが挙げられる。

【0027】

正極活物質層２３及び負極活物質層２４には、活物質のほか、結着剤及び導電助剤が含まれ得る。結着剤は、活物質又は導電助剤を互いに繋ぎ止め、電極中の導電ネットワークを維持する役割を果たす。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などのアクリル系樹脂、スチレン－ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム等のアルギン酸塩、水溶性セルロースエステル架橋体、デンプン－アクリル酸グラフト重合体を例示することができる。これらの結着剤は、単独で又は複数で用いられ得る。導電助剤は、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト等の導電性材料であり、電気伝導性を高めることができる。粘度調整溶媒には、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン等が用いられる。

【0028】

正極活物質層２３及び負極活物質層２４を第１面２１ａ，２２ａに形成するには、例えばロールコート法、ダイコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法等の従来から公知の方法が用いられる。具体的には、活物質、溶剤、並びに必要に応じて結着剤及び導電助剤を混合してスラリー状の活物質層形成用組成物を製造し、当該活物質層形成用組成物を第１面２１ａ，２２ａに塗布後、乾燥する。溶剤は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、メタノール、メチルイソブチルケトン、水である。電極密度を高めるべく、乾燥後のものを圧縮してもよい。

【0029】

セパレータ１３は、正極１１及び負極１２の間に介在するように配置されている。セパレータ１３は、蓄電セル２をスタックした際に隣り合う正極１１及び負極１２を隔離することで、両極の接触による電気的短絡を防止しつつ、リチウムイオン等の電荷担体を通過させる部材である。セパレータ１３は、互いに対向する正極活物質層２３及び負極活物質層２４の間に配置されている。

【0030】

セパレータ１３は、対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３及び負極活物質層２４よりも一回り大きく、かつ集電体２１，２２よりも一回り小さい矩形状をなしている。セパレータ１３の外周縁部である端部１３ａは、対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３及び負極活物質層２４の外周縁部よりも集電体２１，２２の縁部２１ｃ，２２ｃ側に配置されている。セパレータ１３の端部１３ａは、対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３及び負極活物質層２４のいずれとも重ならない。

【0031】

セパレータ１３は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１３は、例えば、電解質を吸収保持するポリマーを含む多孔性シート又は不織布である。セパレータ１３を構成する材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステルなどが挙げられる。セパレータ１３は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。多層構造の場合、セパレータ１３は、例えば、基材層及び一対の接着層を含み、一対の接着層により正極活物質層２３及び負極活物質層２４に接着固定されてもよい。セパレータ１３は、耐熱層となるセラミック層を含んでもよい。セパレータ１３は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されていてもよい。

【0032】

セパレータ１３に含浸される電解質としては、例えば、非水溶媒と非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む液体電解質（電解液）、又はポリマーマトリックス中に保持された電解質を含む高分子ゲル電解質などが挙げられる。セパレータ１３に電解液が含浸される場合、その電解質塩として、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＮ（ＦＳＯ_２）_２、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２等の公知のリチウム塩を使用できる。また、非水溶媒として、環状カーボネート類、環状エステル類、鎖状カーボネート類、鎖状エステル類、エーテル類等の公知の溶媒を使用できる。なお、これら公知の溶媒材料を二種以上組合せて用いてもよい。

【0033】

封止部１４は、集電体２１及び集電体２２の間の空間Ｓを封止する樹脂部材である。封止部１４は、対向方向Ｄから見て正極活物質層２３及び負極活物質層２４の周囲を取り囲むように、集電体２１の縁部２１ｃ及び集電体２２の縁部２２ｃの間に配置されている。蓄電セル２では、集電体２１、集電体２２、及び封止部１４により空間Ｓが画定されている。空間Ｓには、電解液（不図示）が収容されている。封止部１４は、集電体２１及び集電体２２の間に配置されることにより、集電体２１と集電体２２との間の間隔を保持するスペーサとしても機能している。

【0034】

封止部１４は、集電体２１の縁部２１ｃの第１面２１ａ側、及び、集電体２２の縁部２２ｃの第１面２２ａ側に接着（溶着）されている。封止部１４は、対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３及び負極活物質層２４から離間している。第１面２１ａは、正極活物質層２３及び封止部１４から露出した領域を有している。第１面２２ａは、負極活物質層２４及び封止部１４から露出した領域を有している。

【0035】

封止部１４は、対向方向Ｄから見て、四辺を有する矩形枠状に形成されている。封止部１４は、断面矩形状に形成されている。封止部１４は、互いに反対を向く第１面１４ａ及び第２面１４ｂと、互いに反対を向く内周面１４ｃ及び外周面１４ｄとを有している。第１面１４ａは、第１面２１ａと対向し、第１面２１ａに接着（溶着）されている。第１面１４ａの外周面１４ｄ側の端部は、集電体２１から露出している。第２面１４ｂは、第１面２２ａと対向し、第１面２２ａに接着（溶着）されている。第２面１４ｂの外周面１４ｄ側の端部は、集電体２２から露出している。

【0036】

内周面１４ｃ及び外周面１４ｄは、それぞれ第１面１４ａ及び第２面１４ｂを接続するように、対向方向Ｄに沿って延在している。内周面１４ｃは、空間Ｓに面している。外周面１４ｄは、蓄電セル２の外側を向いている。対向方向Ｄから見て、外周面１４ｄは、集電体２１の外縁２１ｄ及び集電体２２の外縁２２ｄよりも外側に位置している。すなわち、封止部１４は、外周面１４ｄが集電体２１，２２からはみ出すように設けられている。封止部１４と集電体２２の第１面２２ａとの間にセパレータ１３の端部１３ａを挟み込むことにより、セパレータ１３の蓄電セル２内部における位置を固定している。

【0037】

封止部１４は、電気絶縁性及び耐電解液性を有する。封止部１４は、例えば、酸変性ポリエチレン（酸変性ＰＥ）、酸変性ポリプロピレン（酸変性ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又は、ポリプロピレン等の耐電解液性を有する樹脂材料により構成される。本実施形態では、封止部１４は、酸変性ポリエチレン又は酸変性ポリプロピレンにより形成されている。酸変性ポリエチレン及び酸変性ポリプロピレンは、酸変性されていないポリエチレン及びポリプロピレンと比較して、金属に接着し易い。よって、封止部１４の集電体２１，２２に対する接着強度を向上させ、封止性を高めることができる。

【0038】

テープ１５は、電気絶縁性を有する帯状の部材である。テープ１５は、封止部１４の外周部１４ｅと、外周部１４ｅと隣り合う集電体２１の縁部２１ｃ及び集電体２２の縁部２２ｃとを一括で覆いながら、対向方向Ｄに交差する方向において延在している。外周部１４ｅは、外周面１４ｄを含む部分である。テープ１５は、外周部１４ｅと縁部２１ｃ，２２ｃとに連なって設けられている。テープ１５は、耐電解液性、及び耐熱性を有する材料であってもよい。テープ１５は、例えば、基材層の一方面に接着層を配置した２層構造により構成され、接着層が設けられた一方面が粘着性を有する面となっている。基材層は、例えば、ポリイミド（ＰＩ）からなる。基材層が防水機能を有する材料からなる場合、蓄電セル２の封止部１４近傍における防水機能を向上させることができる。接着層は、例えば、シリコン系接着剤からなる。

【0039】

帯状部材であるテープ１５は、蓄電セル２に取り付けられる前の状態において、集電体２１、２２の辺に沿う方向と直交する方向の長さを幅とすると、封止部１４の外周部１４ｅとともに集電体２１の縁部２１ｃ及び集電体２２の縁部２２ｃを覆うことができる幅を有している。テープ１５は、蓄電セル２に取り付けられた状態において、幅方向の一部分として、外周部１４ｅを覆うテープ部分１５ａと、縁部２１ｃを覆うテープ部分１５ｂと、縁部２２ｃを覆うテープ部分１５ｃとを有している。テープ部分１５ａは、テープ部分１５ｂ及びテープ部分１５ｃの間に配置されている。テープ部分１５ａは、テープ部分１５ｂ及びテープ部分１５ｃのそれぞれと接続されている。

【0040】

対向方向Ｄから見て、テープ１５は、矩形枠状の封止部１４の少なくとも一辺に設けられている。テープ１５は、封止部１４の少なくとも一辺において、封止部１４の外周部１４ｅと集電体２１の縁部２１ｃと集電体２２の縁部２２ｃとを一括で覆っている。すなわち、矩形枠状の封止部１４の少なくとも一辺は、集電体２１，２２及びテープ１５により覆われることで、外部に露出しないようになっている。本実施形態では、テープ１５は、矩形枠状の封止部１４の四辺に連続して設けられている。

【0041】

テープ部分１５ｂは、集電体２１の第２面２１ｂに設けられている。テープ部分１５ｂの内縁１５ｄは、テープ１５の幅方向の一端を構成している。内縁１５ｄは、対向方向Ｄから見て、集電体２１の外縁２１ｄよりも内側に位置している。テープ部分１５ｃは、集電体２２の第２面２２ｂに設けられている。テープ部分１５ｃの内縁１５ｅは、テープ１５の幅方向の他端を構成している。内縁１５ｅは、対向方向Ｄから見て、集電体２２の外縁２２ｄよりも内側に位置している。内縁１５ｄ及び内縁１５ｅは、対向方向Ｄから見て、少なくとも正極活物質層２３の外縁２３ａよりも外側（集電体２１、２２の縁部側）に位置している。

【0042】

内縁１５ｄ及び内縁１５ｅのうちの少なくとも一方の内縁は、対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３の外縁２３ａと負極活物質層２４の外縁２４ａとの間に位置している。本実施形態では、対向方向Ｄから見て、内縁１５ｅのみが外縁２３ａと外縁２４ａとの間に位置しており、内縁１５ｄは、外縁２４ａよりも外側に位置している。対向方向Ｄから見て、テープ１５は、正極活物質層２３及び負極活物質層２４のうち、塗工面積が大きい負極活物質層２４と重なっていると共に、塗工面積が小さい正極活物質層２３とは重なっていない。

【0043】

集電体２２は薄い金属箔で構成されているので、例えば、搬送時の外力により破れる虞がある。集電体２２における負極活物質層２４及び封止部１４が設けられていない領域と、集電体２２における負極活物質層２４及び封止部１４が設けられた領域を比較した場合、特に、負極活物質層２４及び封止部１４が設けられていない領域で破れが発生し易い。集電体２２にテープ１５を設けることで、これらの領域を補強することができる。上述のように、集電体２２は、集電体２１よりも厚さが薄い金属箔で構成されている。したがって、本実施形態では、テープ１５は、少なくとも集電体２２を補強するように設けられている。

【0044】

蓄電装置１は、例えば、セルスタック３に積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材を更に備えている。これにより、セルスタック３では、複数の蓄電セル２が積層された状態が安定して維持されている。

【0045】

以上説明したように、蓄電セル２では、帯状のテープ１５が封止部１４の外周部１４ｅと縁部２１ｃ及び縁部２２ｃとを一括で覆っている。これにより、封止部１４が外部に露出することなく保護される。蓄電装置１では、重力方向の上部の蓄電セル２から電解液が漏れ、下部の蓄電セル２に付着する場合がある。帯状のテープ１５を設けていない場合、上部の蓄電セル２から外部に漏れ出た電解液の一部が下部の蓄電セル２の封止部１４に付着すると、その電解液が空気中の水分と反応して、例えば、フッ酸を発生させ、封止部１４を外部から損傷させるおそれがある。本実施形態の蓄電セル２では、帯状のテープ１５を設けて封止部１４が外部に露出しないようにしているので、仮に、上部の蓄電セル２から蓄電セル２の外部に電解液が漏れ出たとしても、下部の蓄電セル２の封止部１４に電解液が付着することがない。すなわち、蓄電セル２の外部に漏れ出た電解液による他の蓄電セル２の封止部１４の損傷が抑制される。この結果、蓄電装置１の封止性能の低下が抑制される。

【0046】

ある蓄電セル２から電解液が蓄電セル２の外部に漏れると、その電解液が蓄電装置１の側面を伝い、隣り合う蓄電セル２間で電解液を通じた短絡（液絡）が生じるおそれもある。蓄電セル２では、集電体２１の縁部２１ｃ及び集電体２２の縁部２２ｃが絶縁性のテープ１５により覆われているので、絶縁距離を延長することができる。よって、電解液を通じた液絡も抑制することができる。

【0047】

テープ部分１５ｃの内縁１５ｅは、対向方向Ｄから見て、外縁２３ａと外縁２４ａとの間に位置している。これにより、集電体２２は、テープ１５によって外縁２４ａの内側まで覆われて補強される。集電体２２のより広い範囲をテープ１５で覆うことにより、集電体２２を補強することができる。ところで、対向方向Ｄから見て、テープ１５が正極活物質層２３及び負極活物質層２４の両方と重なる領域に設けられていると、そのテープ１５が設けられた部分の積層方向の厚みが局所的に大きくなるので、複数の蓄電セル２を積層して積層方向の両端から不図示の拘束部材で拘束荷重を加えた場合に正極活物質層２３及び負極活物質層２４の全体に均一な面圧がかかり難くなる。本実施形態の蓄電セル２では、テープ１５の内縁１５ｅは、対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３の外縁２３ａの外側に位置しており、正極活物質層２３及び負極活物質層２４の両方と重なる領域には設けられていない。よって、複数の蓄電セル２を積層して積層方向の両端から不図示の拘束部材で拘束荷重を加えた場合に正極活物質層２３及び負極活物質層２４の全体に均一な面圧がかかり難くなることが抑制される。

【0048】

テープ１５の内縁１５ｅは、集電体２１，２２のうち、厚さが薄い集電体２２の第２面２２ｂ上に位置している。これにより、より破れ易い集電体２２を補強することができるので、蓄電セル２の損傷をより効果的に抑制することができる。

【0049】

対向方向Ｄから見て、封止部１４は、矩形枠状に形成され、テープ１５は、封止部１４の四辺に設けられている。このため、封止部１４の四辺の全てについて、封止性の低下を抑制することができる。

【0050】

蓄電装置１は、複数の蓄電セル２が積層されたセルスタック３を備える。このため、蓄電装置１では、蓄電セル２の封止性の低下を抑制しながら、集電体２１を補強することができる。

【0051】

本開示は上記実施形態に限定されない。例えば、集電体２１は、集電体２２よりも厚さが薄くてもよい。この場合、テープ１５の内縁１５ｅの代わりにテープ１５の内縁１５ｄが、対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３の外縁２３ａと負極活物質層２４の外縁２４ａとの間に位置していてもよい。これにより、より破れやすい集電体２１を補強することができる。

【0052】

絶縁性のテープ１５の内縁１５ｄ，１５ｅは、対向方向Ｄから見て、正極活物質層２３の外縁２３ａと負極活物質層２４の外縁２４ａとの間に位置していてもよい。この場合、集電体２１及び集電体２２の両方が、テープ１５により外縁２３ａの内側まで覆われて補強される。また、電解液を通じた液絡が更に抑制される。

【0053】

テープ１５は、２枚以上のテープを組み合わせて構成されてもよい。例えば、２枚のテープを幅方向に並べて、幅の広い１枚のテープ１５を構成してもよい。この場合、２枚のテープの幅方向の一部同士を互いに重複させることにより、２枚のテープを隙間なく一体化させることができる。

【0054】

蓄電装置１では、セルスタック３は少なくとも一つの蓄電セル２を有していればよく、例えば、一つの蓄電セル２と、テープ１５を備えていない蓄電セルとが積層されて構成されてもよい。この場合であっても、少なくとも一つの蓄電セル２において、封止性の低下を抑制しながら、集電体２１を補強することができる。

【符号の説明】

【0055】

１…蓄電装置、２…蓄電セル、３…セルスタック（積層体）、１１…正極、１２…負極、１３…セパレータ、１４…封止部、１４ｅ…外周部、１５…テープ、１５ｄ…内縁、１５ｅ…内縁、２１…集電体、２１ａ…第１面、２１ｂ…第２面、２１ｄ…外縁、２２…集電体、２２ａ…第１面、２２ｂ…第２面、２２ｄ…外縁、２３…正極活物質層、２３ａ…外縁、２４…負極活物質層、２４ａ…外縁、Ｓ…空間。

【図1】

【図2】

【図3】