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公開番号2024167709
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-04
出願番号2023083962
出願日2023-05-22
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 20060101AFI20241127BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極体の膨張時に電極体に生じる応力分布が不均一になるのを抑制することが可能な蓄電セルを提供すること。
【解決手段】蓄電セル1は、正極電極シート、負極電極シート及びセパレータを有し、正極電極シートと負極電極シートとがセパレータを介して巻回されてなる巻回体で構成された電極体100と、電極体を収容するセルケース200と、を備える。セルケース200は、電極体の外周面を包囲する円筒部210を含む。電極体100は、電極体の軸方向における端部を含む一対の端部領域R2と、前記軸方向における一対の端部領域R2間に形成された中間領域R1と、を有する。中間領域R1の直径は、端部領域R2の直径よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極電極シート、負極電極シート及びセパレータを有し、前記正極電極シートと前記負極電極シートとが前記セパレータを介して巻回されてなる巻回体で構成された電極体と、
前記電極体を収容するセルケースと、を備え、
前記セルケースは、前記電極体の外周面を包囲する円筒部を含み、
前記電極体は、
前記電極体の軸方向における端部を含む一対の端部領域と、
前記軸方向における前記一対の端部領域間に形成された中間領域と、を有し、
前記中間領域の直径は、前記端部領域の直径よりも大きい、蓄電セル。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記中間領域は、前記軸方向における前記電極体の中央を含む、請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項３】
前記正極電極シート及び前記負極電極シートの各々は、
集電箔と、
前記集電箔の表面に設けられた活物質層と、を有し、
前記活物質層は、
前記中間領域に形成された中央活物質部と、
前記端部領域に形成された端部活物質部と、を有し、
前記電極体の中心軸を含む平面での前記電極体の断面において、前記正極電極シートにおける前記中央活物質部及び前記負極電極シートにおける前記中央活物質部の少なくとも一方の厚みは、前記端部活物質部の厚みよりも大きい、請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項４】
正極電極シート、負極電極シート及びセパレータを有し、前記正極電極シートと前記負極電極シートとが前記セパレータを介して巻回されてなる巻回体で構成された電極体と、
前記電極体を収容するセルケースと、を備え、
前記セルケースは、前記電極体の外周面を包囲する円筒部を含み、
前記電極体は、
前記電極体の軸方向における端部を含む一対の端部領域と、
前記軸方向における前記一対の端部領域間に形成された中間領域と、を有し、
前記中間領域の密度は、前記端部領域の密度よりも大きい、蓄電セル。
【請求項５】
前記中間領域は、前記軸方向における前記電極体の中央を含む、請求項４に記載の蓄電セル。
【請求項６】
前記正極電極シート及び前記負極電極シートの各々は、
集電箔と、
前記集電箔の表面に設けられた活物質層と、を有し、
前記活物質層は、
前記中間領域に形成された中央活物質部と、
前記端部領域に形成された端部活物質部と、を有し、
前記中央活物質部の密度は、前記端部活物質部の密度よりも大きい、請求項４に記載の蓄電セル。
【請求項７】
前記端部活物質部は、前記中央活物質部を構成する材料とは異なる材料からなる、請求項６に記載の蓄電セル。
【請求項８】
前記活物質層は、巻内側から巻外側に向かうにしたがって次第に厚みが大きくなる、請求項３、６及び７のいずれかに記載の蓄電セル。

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 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
国際公開第２０１９／１９４１８２号には、正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻状に巻回されてなる巻回型の電極体と、電極体を収容する外装缶と、外装缶に収容された非水電解質と、を備える円筒形電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／１９４１８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
国際公開第２０１９／１９４１８２号に記載される円筒形電池では、充放電時等に電極体が膨張するため、外装缶のうち特に円筒部分の中央部が膨張する。このように外装缶が膨張した状態では、電極体の端部には、電極体の中央部に生じる応力よりも大きな応力が生じる。
【０００５】
本開示の目的は、電極体の膨張時に電極体に生じる応力分布が不均一になるのを抑制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】
本開示の一局面に従った蓄電セルは、正極電極シート、負極電極シート及びセパレータを有し、前記正極電極シートと前記負極電極シートとが前記セパレータを介して巻回されてなる巻回体で構成された電極体と、前記電極体を収容するセルケースと、を備え、前記セルケースは、前記電極体の外周面を包囲する円筒部を含み、前記電極体は、前記電極体の軸方向における端部を含む一対の端部領域と、前記軸方向における前記一対の端部領域間に形成された中間領域と、を有し、前記中間領域の直径は、前記端部領域の直径よりも大きい。
【０００７】
本開示の他の局面に従った蓄電セルは、正極電極シート、負極電極シート及びセパレータを有し、前記正極電極シートと前記負極電極シートとが前記セパレータを介して巻回されてなる巻回体で構成された電極体と、前記電極体を収容するセルケースと、を備え、前記セルケースは、前記電極体の外周面を包囲する円筒部を含み、前記電極体は、前記電極体の軸方向における端部を含む一対の端部領域と、前記軸方向における一対の端部領域間に形成された中間領域と、を有し、前記中間領域の密度は、前記端部領域の密度よりも大きい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、電極体の膨張時に電極体に生じる応力分布が不均一になるのを抑制することが可能な蓄電セルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態における蓄電セルを概略的に示す斜視図である。
巻回体からなる電極体の正面図である。
巻回前における正極電極シートを概略的に示す平面図である。
図３におけるＩＶ－ＩＶ線での断面図である。
正極集電箔がリードタブを介して外部端子に接続された様子を概略的に示す断面図である。
正極集電箔が正極集電板を介して外部端子に接続された様子を概略的に示す断面図である。
図３におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線での断面図である。
図３におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線での断面図である。
電極体の変形例を概略的に示す断面図である。
電極体の変形例を概略的に示す断面図である。
電極体の変形例を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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