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公開番号2025041763
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024224710,2022565306
出願日2024-12-20,2021-11-19
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
主分類H01M 10/6553 20140101AFI20250318BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】エステル化合物を含有する液体電解質を用いた蓄電装置に関して、高温環境における外気の熱の影響を受け難い蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置10は、正極21と、負極22と、セパレータ23と、液体電解質を液密に収容する収容室Sとを備える蓄電セル20を備える。液体電解質における全非水溶媒に対するエステル化合物の割合は、70体積%以上である。蓄電セル20を複数、直列に積層してなるセルスタック30を備え、セルスタック30は、積層方向に対する側面が樹脂製のシール部24により覆われている。セルスタック30の最外層に位置する終端正極集電体21a´及び終端負極集電体22a´は、熱伝導率が100W/m・K以上である高熱伝導材料により構成されている。終端正極集電体21a´を冷却する正極冷却部40及び終端負極集電体22a´を冷却する負極冷却部50を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極集電体の第１面に正極活物質層が接着された正極と、
負極集電体の第１面に負極活物質層が接着されてなり、前記負極活物質層が前記正極の前記正極活物質層と対向するように配置された負極と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されたセパレータと、
前記正極と前記負極との間に設けられるとともに液体電解質を液密に収容する収容室とを備える蓄電セルを備える蓄電装置であって、
前記液体電解質は、エステル化合物を含有する液体電解質であり、
前記液体電解質における全非水溶媒に対する前記エステル化合物の割合は、７０体積％以上であり、
前記蓄電セルを複数、直列に積層してなるセルスタックを備え、
前記セルスタックは、積層方向に対する側面が樹脂製の被覆部により覆われており、
前記正極集電体及び前記負極集電体は、前記セルスタックの最外層に位置する終端集電体をそれぞれ備え、
前記終端集電体の少なくとも一方は、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である高熱伝導材料により構成され、
前記高熱伝導材料により構成される前記終端集電体を冷却する冷却部を備えることを特徴とする蓄電装置。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記エステル化合物は、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチルから選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記セパレータは、前記正極活物質層及び前記負極活物質層に接着している請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記正極集電体の前記第１面とは反対側の面である第２面と、前記負極集電体の前記第１面とは反対側の面である第２面とが接触するように重ね合わされている請求項１～３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】
本発明は、蓄電装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、個々に作製された複数の蓄電セルを直列に積層することにより構成される扁平型の蓄電装置が開示されている。上記蓄電セルは、樹脂により構成される正極集電体の片面の中央部に正極活物質層が形成されてなる正極と、樹脂により構成される負極集電体の片面の中央部に負極活物質層が形成されてなり、負極活物質層が正極の正極活物質層と対向するように配置された負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータとを備えている。
【０００３】
さらに、上記蓄電セルは、正極と負極との間かつ正極活物質層及び負極活物質層よりも外周側に配置された熱可塑性樹脂からなるシール部を備えている。シール部は、正極集電体と負極集電体との間隔を保持して集電体間の短絡を防止するとともに、正極集電体と負極集電体との間を液密に封止して、正極集電体と負極集電体との間に液体電解質を収容する密閉空間を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１６８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、エステル化合物を含有させることにより粘度を低下させた液体電解質を用いることによって、活物質層内における電荷担体の拡散抵抗の増大を抑制できることを見出した。
【０００６】
しかしながら、エステル化合物は、沸点が低い性質を有していることから、高温環境において外気の熱の影響により蓄電装置内の温度が上昇した際に、液体電解質内に含まれるエステル化合物が揮発してしまうおそれがある。そのため、エステル化合物を含有する液体電解質を用いた蓄電装置には、高温環境における外気の熱の影響を受けやすいという問題がある。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エステル化合物を含有する液体電解質を用いた蓄電装置に関して、高温環境における外気の熱の影響を受け難い蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する蓄電装置は、正極集電体の第１面に正極活物質層が接着された正極と、負極集電体の第１面に負極活物質層が接着されてなり、前記負極活物質層が前記正極の前記正極活物質層と対向するように配置された負極と、前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されたセパレータと、前記正極と前記負極との間に設けられるとともに液体電解質を液密に収容する収容室とを備える蓄電セルを備える蓄電装置であって、前記液体電解質は、エステル化合物を含有する液体電解質であり、前記液体電解質における全非水溶媒に対する前記エステル化合物の割合は、７０体積％以上であり、前記蓄電セルを複数、直列に積層してなるセルスタックを備え、前記セルスタックは、積層方向に対する側面が樹脂製の被覆部により覆われており、前記正極集電体及び前記負極集電体は前記セルスタックの最外層に位置する終端集電体をそれぞれ備え、前記終端集電体の少なくとも一方は、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である高熱伝導材料により構成され、前記高熱伝導材料により構成される前記終端集電体を冷却する冷却部を備える。
【０００９】
上記構成によれば、エステル化合物を含有させて粘度を低下させた液体電解質を用いている。これにより、活物質層における電荷担体の拡散抵抗の増大を抑制できる。
また、蓄電セルを複数、直列に積層してなるセルスタックの外面のうち、積層方向に対する側面を樹脂製の被覆部により覆っている。これにより、セルスタックの側面を通じた、セルスタック内の液体電解質とセルスタックの外部との間の伝熱を抑制し、セルスタックの外面における外部との伝熱部分を積層方向の端面に位置する終端集電体に限定している。加えて、終端集電体を高熱伝導材料により構成するとともに、高熱伝導材料により構成された終端集電体を冷却する冷却部を設けている。
【００１０】
そのため、蓄電装置を高温環境にて使用した場合に、外気の熱がセルスタック内の液体電解質に伝わることを被覆部によって抑制できる。そして、外気の熱の影響により液体電解質の温度が上昇としたとしても、高熱伝導材料により構成される終端集電体及び冷却部を通じて、その熱が外部へ放出されることにより、液体電解質の過度な温度上昇を抑制できる。したがって、外気の熱の影響を受け難い蓄電装置となり、高温環境においても、液体電解質に含有させたエステル化合物による、活物質層における電荷担体の拡散抵抗の増大を抑制する効果を継続的に得ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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