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公開番号2021170488
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211028
出願番号2020073326
出願日20200416
発明の名称蓄電装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/04 20060101AFI20211001BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】集電体に亀裂又は破断が生じることを低減できる蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置は、集電体と集電体に設けられた活物質層とをそれぞれ有する複数の電極が第1方向に積層された電極積層体と、集電体に接合され、第1方向に隣り合う電極の間に配置されたスペーサと、を備え、少なくとも一つの集電体は、活物質層が設けられる中央部と、スペーサが接合される周縁部と、第1方向に交差する第2方向において中央部と周縁部との間に延在する延在部と、を含み、延在部は、中央部に連なる第1の部分と、周縁部に連なる第2の部分と、第1の部分と第2の部分とを繋ぐ第3の部分と、を含み、第1の部分と第3の部分との間、及び第3の部分と第2の部分との間にて屈曲しており、第3の部分は、第1方向からみて第1の部分及び第2の部分と重なっている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
集電体と前記集電体に設けられた活物質層とをそれぞれ有する複数の電極が第1方向に積層された電極積層体と、
前記集電体に接合され、前記第1方向に隣り合う前記電極の間に配置されたスペーサと、を備え、
少なくとも一つの前記集電体は、前記活物質層が設けられる中央部と、前記スペーサが接合される周縁部と、前記第1方向に交差する第2方向において前記中央部と前記周縁部との間に延在する延在部と、を含み、
前記延在部は、前記中央部に連なる第1の部分と、前記周縁部に連なる第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分とを繋ぐ第3の部分と、を含み、前記第1の部分と前記第3の部分との間、及び前記第3の部分と前記第2の部分との間にて屈曲しており、
前記第3の部分は、前記第1方向からみて第1の部分及び第2の部分と重なっている、
蓄電装置。
続きを表示(約 790 文字)【請求項2】
前記第3の部分の表面は、前記第1の部分の表面、及び前記第2の部分の表面のうちの少なくとも一方に接している、
請求項1に記載の蓄電装置。
【請求項3】
前記複数の電極は、前記集電体としての第1集電体を有する第1電極と、前記集電体としての第2集電体を有し、前記第1方向において前記第1電極と隣り合う第2電極と、を含み、
前記第1集電体は、前記第1方向において前記第2集電体に接しており、
前記第1集電体において、前記第3の部分は、前記第1の部分から遠ざかるにつれて前記第2集電体から前記第1方向に遠ざかるように延在し、
前記第2集電体において、前記第3の部分は、前記第1の部分から遠ざかるにつれて前記第1集電体から前記第1方向に遠ざかるように延在している、
請求項1又は2に記載の蓄電装置。
【請求項4】
前記電極積層体は、前記複数の電極とともに積層されたセパレータをさらに有し、
前記複数の電極は、前記集電体としての第1集電体を有する第1電極と、前記集電体としての第3集電体を有し、前記第1方向において前記セパレータを介して前記第1電極と隣り合う第3電極と、を含み、
前記セパレータは、前記第1電極の前記延在部を覆うように延在する被覆部を有し、
前記被覆部は、前記第1電極における前記第1の部分、前記第2の部分及び前記第3の部分にそれぞれ沿うように配置された第4の部分、第5の部分及び第6の部分を含む、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項5】
前記電極積層体において最外層に位置する前記集電体の厚みは、前記電極積層体において中間層に位置する前記集電体の厚みよりも大きい、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の蓄電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の一側面は、蓄電装置に関する。
続きを表示(約 2,100 文字)【背景技術】
【0002】
蓄電装置として、例えば特許文献1に記載の二次電池が知られている。この二次電池は、セパレータを介して積層された複数の電極を含む積層体と、当該積層体を封止するシール部と、を備えている。複数の電極は、集電体の一方の面に正極活物質層が形成され、他方の面に負極活物質層が形成されたバイポーラ電極を含む。シール部は積層体を取り囲むように設けられており、集電体の外周縁部はシール部に保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2010−62081号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したような蓄電装置においては、集電体に負荷が加わる場合がある。例えば、蓄電装置の内部空間でのガス発生により蓄電装置の内圧が上昇した場合には、このような集電体に加わる負荷が大きくなりやすい。集電体に大きな負荷が加わると、集電体のうち拘束されている部分(例えばシール部に保持された外周縁部等)の近傍に応力集中が生じ、集電体に亀裂又は破断が生じ易くなる。
【0005】
本発明の一側面は、集電体に亀裂又は破断が生じることを低減できる蓄電装置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】
本発明に係る蓄電装置は、集電体と集電体に設けられた活物質層とをそれぞれ有する複数の電極が第1方向に積層された電極積層体と、集電体に接合され、第1方向に隣り合う電極の間に配置されたスペーサと、を備え、少なくとも一つの集電体は、活物質層が設けられる中央部と、スペーサが接合される周縁部と、第1方向に交差する第2方向において中央部と周縁部との間に延在する延在部と、を含み、延在部は、中央部に連なる第1の部分と、周縁部に連なる第2の部分と、第1の部分と第2の部分とを繋ぐ第3の部分と、を含み、第3の部分と第1の部分との間、及び第3の部分と第2の部分との間にて屈曲しており、第3の部分は、第1方向からみて第1の部分及び第2の部分と重なっている。
【0007】
この蓄電装置においては、延在部が、他の部分(第1の部分及び第2の部分)と重なる部分(第3の部分)を含んで第2方向に延在する。この構成によれば、第2方向における延在部の長さが第2方向における中央部と周縁部との間の距離よりも大きいので、集電体に負荷が加わった際に、当該延在部の変形によって集電体に生じる応力が分散されやすくなる。また、第3の部分は、第1方向からみて第1の部分及び第2の部分と重なるので、蓄電装置の内部における所定の大きさの空間内にて、延在部の長さを確保することができる。したがって、集電体に亀裂又は破断が生じることを低減できる。
【0008】
第3の部分の表面は、第1の部分の表面、及び第2の部分の表面に接していてもよい。この蓄電装置においては、第3の部分と第1の部分との間、及び第3の部分と第2の部分との間において屈曲している。このような屈曲する部分は亀裂等の起点となりやすい。これに対し、第3部分の表面が第1部分の表面及び第2部分の表面に接触している構成によれば、接触する部分において導通するので、屈曲する部分等において亀裂等が生じた場合でも、集電体の電気抵抗が大きくなりにくい。
【0009】
複数の電極は、集電体としての第1集電体を有する第1電極と、集電体としての第2集電体を有し、第1方向において第1電極と隣り合う第2電極と、を含み、第1集電体は、第1方向において第2集電体に接しており、第1集電体において、第3の部分は、第1の部分から遠ざかるにつれて第2集電体から第1方向に遠ざかるように延在し、第2集電体において、第3の部分は、第1の部分から遠ざかるにつれて第1集電体から第1方向に遠ざかるように延在していてもよい。この場合、第1電極(例えば正極)及び第2電極(例えば負極)の集電体同士が互いに接する構成において、上記の負荷が加わった際に、第1電極が有する第1集電体と第2電極が有する第2集電体とが、互いに変形を妨げてしまうことを回避できる。したがって、第1集電体及び第2集電体の両方に対して亀裂又は破断が生じることを十分に低減できる。
【0010】
電極積層体は、複数の電極とともに積層されたセパレータをさらに有し、複数の電極は、集電体としての第1集電体を有する第1電極と、集電体としての第3集電体を有し、第1方向においてセパレータを介して第1電極と隣り合う第3電極と、を含み、セパレータは、第1電極の延在部を覆うように延在する被覆部を有し、被覆部は、第1電極における第1の部分、第2の部分及び第3の部分にそれぞれ沿うように配置された第4の部分、第5の部分及び第6の部分を含んでいてもよい。この場合、第1電極の延在部がセパレータの被覆部に覆われるので、延在部の強度を向上できる。したがって、第1集電体に亀裂又は破断が生じることをさらに低減できる。
(【0011】以降は省略されています)

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