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公開番号2024165487
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023081734
出願日2023-05-17
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 20060101AFI20241121BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】捲回電極体において局所的な圧力が生じるのを抑制しながら、捲回電極体の捲回状態を維持することが可能な蓄電セルを提供する。
【解決手段】蓄電セル100は、正極板10(第1電極)、負極板20(第2電極)、および、セパレータ30を含む捲回電極体1を備える。正極板10は、正極集電体11(第1集電体)と、正極合材層12(第1電極材料層)とを含む。正極集電体11のうち正極合材層12が塗工されていない正極未塗工部11bは、径方向に折り曲げられている。正極未塗工部11bの一部である部分11e(第1部分)と、部分11eよりも捲回軸線αに近い位置において正極塗工部11aから突出する部分11f(第1近接部分)とは、溶接によって接合されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１電極、第２電極、および、前記第１電極と前記第２電極との間に配置されたセパレータを含む捲回電極体と、
前記捲回電極体を収容するケースと、を備え、
前記捲回電極体は、前記第１電極、前記第２電極、および、前記セパレータが捲回軸線の周囲を取り囲むように捲回されており、
前記第１電極は、第１集電体と、前記第１集電体の一部に塗工されるとともに、前記捲回電極体の径方向において前記セパレータと対向する第１電極材料層と、を含み、
前記第１集電体は、
前記第１電極材料層が塗工された第１塗工部と、
前記第１塗工部から前記捲回電極体の軸方向一方側に突出するとともに、前記第１電極材料層が塗工されていない第１未塗工部と、を有し、
前記第１未塗工部は、前記径方向に折り曲げられており、
前記第１未塗工部の一部である第１部分と、前記第１部分よりも前記捲回軸線に近い位置において前記第１塗工部から突出する前記第１未塗工部の第１近接部分とは、溶接によって接合されている、蓄電セル。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記第１部分と前記第１近接部分との溶接によって形成される溶接部は、前記軸方向一方側から見て、前記捲回電極体の一部に設けられている、請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項３】
前記溶接部は、少なくとも前記捲回電極体の外周縁に設けられる前記第１部分に形成されている、請求項２に記載の蓄電セル。
【請求項４】
前記捲回電極体は、捲回の終端部を含み、
前記溶接部は、少なくとも前記終端部に設けられる前記第１部分に形成されている、請求項３に記載の蓄電セル。
【請求項５】
前記溶接部は、前記軸方向一方側から見て、前記外周縁に配置される前記第１部分から、前記捲回電極体の内周縁に配置される前記第１近接部分まで延びるように設けられている、請求項３または４に記載の蓄電セル。
【請求項６】
前記第２電極は、第２集電体と、前記第２集電体の一部に塗工されるとともに、前記径方向において前記セパレータと対向する第２電極材料層とを含み、
前記第２集電体は、
前記第２電極材料層が塗工された第２塗工部と、
前記第２塗工部から前記捲回電極体の軸方向他方側に突出するとともに、前記第２電極材料層が塗工されていない第２未塗工部と、を有し、
前記第２未塗工部は、前記径方向に折り曲げられており、
前記第２未塗工部の一部である第２部分と、前記第２部分よりも前記捲回軸線に近い位置において前記第２塗工部から突出する前記第２未塗工部の第２近接部分とは、溶接によって接合されている、請求項１～４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 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許第４８０５５４５号公報（特許文献１）には、正極金属箔体と負極金属箔体とがセパレータを介して構成された捲回型の内部電極体を備えるリチウム二次電池が開示されている。内部電極体は、金属箔体（正極、負極）の端部が集電部材（正極、負極）に接触するように設けられていることにより、タブレス構造型を有している。また、内部電極体は、ケースに収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４８０５５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には明記されていないが、内部電極体の捲回状態を維持するために、内部電極体の側面に固定用のテープを貼る場合がある。ここで、内部電極体の移動を規制するために、内部電極体の側面とケースの内周面との間のスペースは小さくなっている。このため、内部電極体の膨張時等において、テープとケースとが干渉し、テープが貼り付けられた箇所において局所的に圧力が生じる。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、捲回電極体において局所的な圧力が生じるのを抑制しながら、捲回電極体の捲回状態を維持することが可能な蓄電セルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一の局面に係る蓄電セルは、第１電極、第２電極、および、第１電極と第２電極との間に配置されたセパレータを含む捲回電極体と、捲回電極体を収容するケースと、を備える。捲回電極体は、第１電極、第２電極、および、セパレータが捲回軸線の周囲を取り囲むように捲回されている。第１電極は、第１集電体と、第１集電体の一部に塗工されるとともに、捲回電極体の径方向においてセパレータと対向する第１電極材料層と、を含む。第１集電体は、第１電極材料層が塗工された第１塗工部と、第１塗工部から捲回電極体の軸方向一方側に突出するとともに、第１電極材料層が塗工されていない第１未塗工部と、を有する。第１未塗工部は、径方向に折り曲げられており、第１未塗工部の一部である第１部分と、第１部分よりも捲回軸線に近い位置において第１塗工部から突出する第１未塗工部の第１近接部分とは、溶接によって接合されている。
【０００７】
本開示の一の局面に係る蓄電セルでは、上記のように、第１未塗工部の一部である第１部分と、第１未塗工部のうち第１部分よりも捲回軸線に近い第１近接部分とが、溶接によって互いに接合されている。これにより、第１部分と第１近接部分との溶接による接合力によって、捲回電極体の捲回が解けるのを規制することができる。その結果、捲回電極体の側面にテープを貼らなくても、捲回電極体の捲回状態を維持することができる。これにより、テープの貼り付けに起因する局所的な圧力が捲回電極体に生じるのを抑制しながら、捲回電極体の捲回状態を維持することができる。
【０００８】
上記一の局面に係る蓄電セルにおいて、好ましくは、第１部分と第１近接部分との溶接によって形成される溶接部は、軸方向一方側から見て、捲回電極体の一部に設けられている。このように構成すれば、電解液を捲回電極体の軸方向一方側から注液する場合に、溶接部が捲回電極体の全部（全面）に設けられている場合に比べて、溶接部により電解液の流通が妨げられるのを抑制することができる。
【０００９】
この場合、溶接部は、少なくとも捲回電極体の外周縁に設けられる第１部分に形成されている。このように構成すれば、捲回電極体の捲回状態が外周側から解けるのを抑制することができる。
【００１０】
上記溶接部が外周縁の第１部分を含む蓄電セルにおいて、好ましくは、捲回電極体は、捲回の終端部を含む。溶接部は、少なくとも終端部に設けられる第１部分に形成されている。このように構成すれば、捲回電極体の捲回状態が終端部から解けるのを抑制することができるので、捲回電極体の捲回状態を容易に維持することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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