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公開番号2021170486
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211028
出願番号2020073323
出願日20200416
発明の名称蓄電セル
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 50/572 20210101AFI20211001BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】異常時の短絡の発生を低減できる蓄電セルを提供する。
【解決手段】蓄電セル2では、集電体22とスペーサ14との接合領域Kにおいて、スペーサ14と集電体22との接合強度が接合領域Kの他の部位よりも低い脆弱部Kaが、接合領域Kの面方向において活物質層21の形成領域側の縁Kbから集電体22の外縁側の縁Kcにかけて設けられている。脆弱部Kaでは、集電体22の一方面22aが粗化面Rとなっていると共に、スペーサ14は、異常時にセル内で生じるガスGの温度よりも高い融点を有し、集電体22の一方面22aのそれぞれに接合された第1の樹脂部31と、ガスGよりも低い融点を有し、第1の樹脂部31に挟み込まれるように配置された第2の樹脂部32とによって構成されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
活物質層が一方面の所定の形成領域に設けられ、前記活物質層同士が互いに対向するように配置された正負一対の集電体と、
前記活物質層間に配置されたセパレータと、
前記正負一対の集電体の前記一方面における前記形成領域よりも外側の周縁部にそれぞれ接合され、前記集電体間の空間を封止するスペーサと、を備え、
前記集電体と前記スペーサとの接合領域には、前記スペーサと前記集電体との接合強度が前記接合領域の他の部位よりも低い脆弱部が、前記接合領域の面方向において前記形成領域側の縁から前記集電体の外縁側の縁にかけて設けられており、
前記脆弱部では、前記集電体の前記一方面が粗化面となっており、前記スペーサが、異常時にセル内で生じるガスの温度よりも高い融点を有し、前記正負一対の集電体の前記一方面のそれぞれに接合された第1の樹脂部と、前記ガスの温度よりも低い融点を有し、前記第1の樹脂部に挟み込まれるように配置された第2の樹脂部とによって構成されている蓄電セル。
続きを表示(約 320 文字)【請求項2】
前記粗化面は、前記正負一対の集電体の少なくとも一方の前記一方面の全体にわたって設けられている請求項1記載の蓄電セル。
【請求項3】
前記集電体は、矩形状をなしており、
前記脆弱部は、前記集電体の角部間に位置する辺部に対応して設けられている請求項1記載の蓄電セル。
【請求項4】
前記セパレータの周縁部は、前記スペーサ内に埋没した状態で保持されている請求項1〜3のいずれか一項記載の蓄電セル。
【請求項5】
前記セパレータの周縁部は、前記正負一対の集電体の一方と前記第1の樹脂部とで挟み込まれた状態で保持されている請求項1〜3のいずれか一項記載の蓄電セル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、蓄電セルに関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
従来の蓄電セルとして、例えば特許文献1に記載の双極性バッテリに用いられるセルがある。この従来の双極性バッテリは、第1のセル及び第2のセルの積層体を含んで構成されている。第1のセル及び第2のセルは、正極、負極、及びこれらの間に介在するセパレータを有している。第1のセル及び第2のセルにおいて、正極側の金属層の縁部と負極側の金属層の縁部とは、例えば樹脂製の封止材によって接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特表2018−519646号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のような蓄電セルでは、異常時にセル内でガスが発生し、当該ガスに起因してセルに膨張が生じる場合がある。蓄電セルに膨張が生じた場合、膨張による応力は、金属層の固定端、すなわち、金属層と封止材との接合部分の端部に集中し易い。この場合、金属層と封止材との接合部分の端部の近傍で金属層の破損や封止材からの大きな剥離が生じ、蓄電セルに短絡が生じることが考えられる。
【0005】
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、異常時の短絡の発生を低減できる蓄電セルを提供することを目的とする。
【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、活物質層が一方面の所定の形成領域に設けられ、活物質層同士が互いに対向するように配置された正負一対の集電体と、活物質層間に配置されたセパレータと、正負一対の集電体の一方面における形成領域よりも外側の周縁部にそれぞれ接合され、集電体間の空間を封止するスペーサと、を備え、集電体とスペーサとの接合領域には、スペーサと集電体との接合強度が接合領域の他の部位よりも低い脆弱部が、接合領域の面方向において形成領域側の縁から集電体の外縁側の縁にかけて設けられており、脆弱部では、集電体の一方面が粗化面となっており、スペーサが、異常時にセル内で生じるガスの温度よりも高い融点を有し、正負一対の集電体の一方面のそれぞれに接合された第1の樹脂部と、ガスの温度よりも低い融点を有し、第1の樹脂部に挟み込まれるように配置された第2の樹脂部とによって構成されている。
【0007】
この蓄電セルでは、異常時にセル内でガスが発生し、セルの内圧が上昇した場合に、脆弱部においてガスの温度よりも融点が低い第2の樹脂部が第1の樹脂部に優先して融解し、当該融解部分からガスを外部に放出させることができる。すなわち、この蓄電セルでは、脆弱部が異常時の圧力調整弁として機能するため、異常時にセルの膨張を防ぐことが可能となる。また、脆弱部では、ガスよりも融点が高い第1の樹脂部が粗化面によって集電体に強固に接合している。このため、第2の樹脂部が融解した後も、第1の樹脂部が残存し、第1の樹脂部と集電体との接合状態が維持される。したがって、ガスを外部に放出させた後も第1の樹脂部が集電体の一方面に残存することによって、集電体同士が短絡してしまうことを低減できる。
【0008】
粗化面は、正負一対の集電体の少なくとも一方の一方面の全体にわたって設けられていてもよい。この場合、粗化面を脆弱部に対応する領域のみに選択的に形成する場合と比べて、脆弱部の形成を簡単化することができる。
【0009】
集電体は、矩形状をなしており、脆弱部は、集電体の角部間に位置する辺部に対応して設けられていてもよい。この場合、脆弱部に一定の幅を持たせる設計が容易となり、脆弱部を異常時の圧力調整弁としてより確実に機能させることができる。
【0010】
セパレータの周縁部は、スペーサ内に埋没した状態で保持されていてもよい。この場合、セル内のセパレータの位置ずれを抑制でき、活物質層同士がセパレータを介在せずに接触してしまうことを防止できる。
(【0011】以降は省略されています)

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