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公開番号2025014522
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117150
出願日2023-07-18
発明の名称電池セル、及び電池モジュール
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H01M 50/204 20210101AFI20250123BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極体から発生した熱を効率的に放熱することができる電池セル、及び該電池セルを備えた電池モジュールの提供。
【解決手段】正極と、負極と、正極及び負極の間に介在されるセパレータと、を有する積層構造がさらに複数積層された電極体と、電極体を内部に封入する電池セルケースと、を有する電池セルであって、正極と負極はそれぞれ、集電体と、活物質を含み集電体の表面に塗工された合材と、を有し、正極における集電体及び負極における集電体の少なくとも一方は、表面の周縁部に合材が塗工されていない未塗工部を有し、未塗工部を有する集電体のうち、電池セルケースの表面からの距離が最も大きい集電体における未塗工部を第1未塗工部とし、第1未塗工部が電池セルケースの外部まで延びる第1露出部を備える、電池セル。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に介在されるセパレータと、を有する積層構造がさらに複数積層された電極体と、
前記電極体を内部に封入する電池セルケースと、を有する電池セルであって、
前記正極と前記負極はそれぞれ、集電体と、活物質を含み前記集電体の表面に塗工された合材と、を有し、
前記正極における前記集電体及び前記負極における前記集電体の少なくとも一方は、表面の周縁部に前記合材が塗工されていない未塗工部を有し、
前記未塗工部を有する前記集電体のうち、前記電池セルケースの表面からの距離が最も大きい集電体における前記未塗工部を第１未塗工部とし、前記第１未塗工部は前記電池セルケースの外部まで延びる第１露出部を備える、電池セル。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記電極体の電極面の形状が長方形であり、前記第１露出部は前記長方形の形状における長辺側に配置される、請求項１に記載の電池セル。
【請求項３】
前記電極体の電極面の形状が長方形であり、前記正極及び前記負極のうち前記長方形の形状における長辺の長さが大きい方の電極が前記第１露出部を有する、請求項１に記載の電池セル。
【請求項４】
前記第１未塗工部を有する前記集電体よりも、前記電池セルケースの表面からの距離が小さい集電体における前記未塗工部を第２未塗工部とし、前記第２未塗工部は前記電池セルケースの外部まで延びる第２露出部を備える、請求項１に記載の電池セル。
【請求項５】
前記電池セルケースの内部に、前記第１未塗工部と前記第２未塗工部とが接合されている部位を備える、請求項４に記載の電池セル。
【請求項６】
前記第１未塗工部の板厚が前記第２未塗工部の板厚より大きい、請求項４に記載の電池セル。
【請求項７】
請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電池セルと、
冷却器及び電池モジュールケースの少なくとも一方と、を備えた電池モジュールであって、
前記第１露出部が前記冷却器及び前記電池モジュールケースの少なくとも一方と絶縁接合されている、電池モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池セル、及び電池モジュールに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
正極、負極、及びセパレータが複数積層された電極体が電池セルケースの内部に封入された電池セルが、従来から使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電極体から発生する熱（例えば充放電時や短絡の発生時に生じる熱）を放熱するための部材が電極体の内部に装着され、放熱部材の一部が外部に露出している電池セル、が開示されている。
また特許文献２には、電池セルケースの近くに配置された集電体が外部まで延伸された構造の電池セル、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１５－５２２９１２号公報
国際公開第２０１３／０２７３０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される電池セルでは、放熱部材を電池セルの外部に露出させることで、電極体から発生した熱を放熱する構造としている。また、特許文献２では、集電体を電池セルの外部まで延伸させることで電極体からの熱を放熱する経路としている。
しかし、より効率的に放熱することができる構造が求められている。
【０００６】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電極体から発生した熱を効率的に放熱することができる電池セル、及び該電池セルを備えた電池モジュー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】
【０００７】
＜１＞
正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に介在されるセパレータと、を有する積層構造がさらに複数積層された電極体と、
前記電極体を内部に封入する電池セルケースと、を有する電池セルであって、
前記正極と前記負極はそれぞれ、集電体と、活物質を含み前記集電体の表面に塗工された合材と、を有し、
前記正極における前記集電体及び前記負極における前記集電体の少なくとも一方は、表面の周縁部に前記合材が塗工されていない未塗工部を有し、
前記未塗工部を有する前記集電体のうち、前記電池セルケースの表面からの距離が最も大きい集電体における前記未塗工部を第１未塗工部とし、前記第１未塗工部は前記電池セルケースの外部まで延びるは第１露出部を備える、電池セル。
＜２＞
前記電極体の電極面の形状が長方形であり、前記第１露出部は前記長方形の形状における長辺側に配置される、＜１＞に記載の電池セル。
＜３＞
前記電極体の電極面の形状が長方形であり、前記正極及び前記負極のうち前記長方形の形状における長辺の長さが大きい方の電極が前記第１露出部を有する、＜１＞又は＜２＞に記載の電池セル。
＜４＞
前記第１未塗工部を有する前記集電体よりも、前記電池セルケースの表面からの距離が小さい集電体における前記未塗工部を第２未塗工部とし、前記第２未塗工部は前記電池セルケースの外部まで延びるは第２露出部を備える、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の電池セル。
＜５＞
前記電池セルケースの内部に、前記第１未塗工部と前記第２未塗工部とが接合されている部位を備える、＜４＞に記載の電池セル。
＜６＞
前記第１未塗工部の板厚が前記第２未塗工部の板厚より大きい、＜４＞又は＜５＞に記載の電池セル。
＜７＞
＜１＞～＜５＞のいずれか１項のいずれか一項に記載の電池セルと、
冷却器及び電池モジュールケースの少なくとも一方と、を備えた電池モジュールであって、
前記第１露出部が前記冷却器及び前記電池モジュールケースの少なくとも一方と絶縁接合されている、電池モジュール。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、電極体から発生した熱を効率的に放熱することができる電池セル、及び該電池セルを備えた電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の実施形態に係る電池セルを例示する概略断面図である
本開示の実施形態に係る電池セルにおける電極体を示す概略斜視図である
本開示の実施形態に係る電池セルの別の態様を例示する概略断面図である
車両の要部を示す概略平面図である。
電池モジュールの概略斜視図である。
電池モジュールの上蓋を取り除いた状態の平面図である。
電池モジュールに収容された電池セルを厚み方向から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜電池セル＞
本開示の実施形態に係る電池セルは、正極と、負極と、正極及び負極の間に介在されるセパレータと、を有する積層構造がさらに複数積層された電極体、並びに電極体を内部に封入する電池セルケースを有する。正極と負極はそれぞれ、集電体と、活物質を含み集電体の表面に塗工された合材と、を有する。さらに、正極における集電体及び負極における集電体の少なくとも一方は、表面の周縁部に合材が塗工されていない未塗工部を有する。
そして、未塗工部を有する集電体のうち、電池セルケースの表面からの距離が最も大きい集電体における未塗工部を第１未塗工部とし、第１未塗工部は電池セルケースの外部まで延びる第１露出部を備える。なお、未塗工部を有する集電体のうち、電池セルケースの表面からの距離が最も大きい集電体とは、例えばスタックされた電極体においては、電極体の積層方向において電極体の中心に最も近い集電体を指す。
（【００１１】以降は省略されています）

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