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公開番号2024106136
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-07
出願番号2023010268
出願日2023-01-26
発明の名称蓄電セル
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01M 10/04 20060101AFI20240731BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】縦型の蓄電セルにおいて、電解液の分布の偏りを低減すること。
【解決手段】蓄電セルは、セルケース、巻回電極体、および、電解液を含む。セルケースは、巻回電極体および電解液を収納している。巻回電極体は、正極シート、セパレータシートおよび負極シートを含む。巻回軸方向において、巻回電極体は、第1端部および第2端部を有している。第1端部は、天壁と対向している。第2端部は、第1端部の反対側に位置している。第1端部および第2端部の両方において、セパレータシートは、負極シートよりも外側に延びている。第1端部において、セパレータシートは、第1突出長を有する。第2端部において、セパレータシートは、第2突出長を有する。第1突出長は、第2突出長より長い。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
セルケース、巻回電極体、および、電解液を含み、
前記セルケースは、前記巻回電極体および前記電解液を収納しており、
前記電解液は、前記巻回電極体に含浸されており、
前記セルケースは、天壁、周壁および底壁を含み、
前記天壁は、前記底壁と対向しており、
前記周壁は、前記天壁と前記底壁とを接続しており、
前記巻回電極体は、正極シート、セパレータシートおよび負極シートを含み、
前記巻回電極体の巻回軸方向は、前記底壁から前記天壁に向かう方向に沿っており、
前記巻回軸方向において、
前記巻回電極体は、第１端部および第２端部を有しており、
前記第１端部は、前記天壁と対向しており、
前記第２端部は、前記第１端部の反対側に位置しており、
前記第１端部および前記第２端部の両方において、前記セパレータシートは、前記負極シートよりも外側に延びており、
前記第１端部において、前記セパレータシートは、第１突出長を有し、
前記第２端部において、前記セパレータシートは、第２突出長を有し、
前記第１突出長および前記第２突出長は、前記巻回軸方向において、前記セパレータシートが前記負極シートから突出する長さであり、かつ
前記第１突出長は、前記第２突出長より長い、
蓄電セル。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記第２突出長に対する、前記第１突出長の比は、１．５～５である、
請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項３】
前記第１突出長と前記第２突出長との差分は、１～５ｍｍである、
請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項４】
前記第１突出長は、２～５ｍｍであり、かつ
前記第２突出長は、０．５～１．５ｍｍである、
請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項５】
前記セルケースは、ケース本体および蓋を含み、
前記ケース本体は、前記周壁および前記底壁を含み、
前記周壁は、前記底壁から起立しており、
前記ケース本体は、開口面を有し、
前記開口面は、前記底壁と対向しており、
前記蓋は、前記天壁を含み、かつ
前記蓋は、前記開口面を塞いでいる、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蓄電セル。

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 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１６－２０７５１６号公報（特許文献１）は、ケース本体に縦向きに収納された巻回電極体を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－２０７５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
巻回電極体を含む蓄電セルは、例えば「縦型」と「横型」とに大別され得る。縦型においては、ケース本体の開口面と、巻回電極体の巻回軸方向とが直交するように、巻回電極体がケース本体に収納される。「巻回軸方向」は、巻回軸が延びる方向を示す。横型においては、ケース本体の開口面と、巻回電極体の巻回軸方向とが平行となるように、巻回電極体がケース本体に収納される。電解液は、巻回電極体に含浸される。
【０００５】
本開示の目的は、縦型の蓄電セルにおいて、電解液の分布の偏りを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし本明細書の作用メカニズムは推定を含む。作用メカニズムは、本開示の技術的範囲を限定しない。
【０００７】
１．蓄電セルは、セルケース、巻回電極体、および、電解液を含む。セルケースは、巻回電極体および電解液を収納している。電解液は、巻回電極体に含浸されている。セルケースは、天壁、周壁および底壁を含む。天壁は、底壁と対向している。周壁は、天壁と底壁とを接続している。
巻回電極体は、正極シート、セパレータシートおよび負極シートを含む。巻回電極体の巻回軸方向は、底壁から天壁に向かう方向に沿っている。
巻回軸方向において、巻回電極体は、第１端部および第２端部を有している。第１端部は、天壁と対向している。第２端部は、第１端部の反対側に位置している。第１端部および第２端部の両方において、セパレータシートは、負極シートよりも外側に延びている。第１端部において、セパレータシートは、第１突出長を有する。第２端部において、セパレータシートは、第２突出長を有する。第１突出長および第２突出長は、巻回軸方向において、セパレータシートが負極シートから突出する長さである。第１突出長は、第２突出長より長い。
【０００８】
巻回電極体は、正極シート、セパレータシートおよび負極シートを含む。各シートは、いずれも帯状（長尺の長方形）である。各シートは、長さ方向および幅方向を有する。「長さ方向」は、長方形の長辺に平行な方向である。「幅方向」は、長方形の短辺に平行な方向である。各シートは互いに異なる幅（幅方向の寸法）を有する。すなわち、セパレータシートの幅が最大であり、正極シートの幅が最小である。負極シートは、それらの中間の幅を有する。縦型において、巻回軸方向は、幅方向と平行である。したがって、巻回軸方向において、セパレータシートが最も外側に突出することになる。巻回電極体の上端部（第１端部）において、負極シートからのセパレータシートの突出長（出しろ）が、第１突出長である。巻回電極体の下端部（第２端部）において、負極シートからのセパレータシートの突出長が、第２突出長である。従来、第１突出長は、第２突出長と等しい。
【０００９】
巻回電極体において、電解液は、巻回軸方向の両端部から溢出しやすい傾向がある。両端部において、各シート間の隙間が開口しているためである。セパレータシートは多孔質である。セパレータシートは、細孔を有する。セパレータシートは、毛細管現象により、電解液を吸い上げ得る。下端部（第２端部）から溢出した電解液に、下端部から突出するセパレータシートが接触することにより、電解液がセパレータシートに吸い上げられることが期待される。
【００１０】
巻回電極体の上端部（第１端部）から溢出した電解液は、巻回電極体の外面を沿って、下端部に流れ落ちる。下端部において、電解液は、セパレータシートに吸い上げられ得る。しかしながら、電解液の吸い上げ速度は、低速である。上端部からの電解液の溢出頻度が高くなると、電解液の吸い上げが追い付かなくなる。その結果、巻回電極体において、電解液の分布に偏りが生じ得ると考えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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