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公開番号2025076166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187954
出願日2023-11-01
発明の名称電池及びモジュール
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 10/0585 20100101AFI20250508BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】短絡の発生が抑制された電池が提供される。
【解決手段】本開示の電池は、積層型の電極体と、ラミネート外装体と、正極タブと、負極タブと、を備える。前記電極体は、正極シートと負極シートとが、交互にセパレータシートを介して積層方向に積層されてなる。前記正極タブは、前記積層方向に直交する第1方向の一方側に向けて前記ラミネート外装体から突出している。前記負極タブは、前記第1方向の一方側又は他方側に向けて前記ラミネート外装体から突出している。前記電極体は、前記積層方向及び前記第1方向に直交する第2方向の両縁領域において、複数の前記セパレータシートのみが重なり合う重なり領域を有する。2つの前記重なり領域の少なくとも一方は、複数の前記セパレータシートが溶着している複数の溶着部を有する。前記複数の溶着部は、前記第1方向に沿って、離散的に形成されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
正極シートと負極シートとが、交互にセパレータシートを介して積層方向に積層されてなる積層型の電極体と、
前記電極体を収容しているラミネート外装体と、
前記積層方向に直交する第１方向の一方側に向けて前記ラミネート外装体から突出し、かつ複数の前記正極シートと電気的に接続されている正極タブと、
前記第１方向の一方側又は他方側に向けて前記ラミネート外装体から突出し、かつ複数の前記負極シートと電気的に接続されている負極タブと、
を備え、
前記電極体が、前記積層方向及び前記第１方向に直交する第２方向の両縁領域において、複数の前記セパレータシートのみが重なり合う重なり領域を有し、
２つの前記重なり領域の少なくとも一方が、複数の前記セパレータシートが溶着している複数の溶着部を有し、
前記複数の溶着部が、前記第１方向に沿って、離散的に形成されている、電池。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記複数の溶着部の各々の前記第１方向の長さが、同一である、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記複数の溶着部のうち隣り合う溶着部の前記第１方向の間隔が、同一である、請求項２に記載の電池。
【請求項４】
２つの前記重なり領域の両方が、前記第１方向に沿って離散的に形成されている複数の前記溶着部を有する、請求項１に記載の電池。
【請求項５】
請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の複数の電池と、
複数の前記電池を収容しているケースと、
を備え、
前記第２方向のうちの前記溶着部が形成されている側の方向が、上方である、モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池及びモジュールに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、非水電解液二次電池（以下、「電池」ともいう）を開示している。当該電池は、負極と、正極と、セパレータと、を備える。負極は、集電体上の少なくとも一部に負極活物質層を有し、交互に折り返された折り返し部を有する。正極は、集電体上の少なくとも一部に正極活物質層を有し、前記折り返し部に挿入されている。セパレータは、前記負極と前記正極との間に挟まれている。前記セパレータは、前記正極の両面に枚葉状に配置されている。前記セパレータの外周部の少なくとも一部が接着されている接着部を有する。特許文献１は、図６に示すように、セパレータ９００の外周部の全辺に接着部９００ａ，９００ｂ，９００ｃ，９００ｄが形成された電池を具体的に開示している。図６中、符号９１０は、正極、負極及びセパレータを備える発電素子を示す。符号９１１は、発電素子９１０から延在する負極端子を示す。符号９１２は、発電素子９２０から延在する正極端子を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－２２４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池の充電と放電とが繰り返し行われると、非水電解液の分解反応の進行等により、ガスが発生する場合がある。特許文献１に開示のセパレータ９００は、その全辺に接着部９００ａ，９００ｂ，９００ｃ，９００ｄが形成されている。つまり、セパレータ９００は、接着部９００ａ，９００ｂ，９００ｃ，９００ｄによって、正極の全体を囲っている。そのため、セパレータと正極との間に、ガスが溜まりやすい。セパレータと正極との間にガスが溜まると、ガスが溜まった部位において電池反応は進行しにくく、正極の表面にリチウム金属が析出しやすくなる。リチウム金属が成長すると、正極と負極との短絡が発生するおそれがある。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものである。
本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、短絡の発生が抑制された電池及びモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
【０００７】
＜１＞第１態様の電池は、
正極シートと負極シートとが、交互にセパレータシートを介して積層方向に積層されてなる積層型の電極体と、
前記電極体を収容しているラミネート外装体と、
前記積層方向に直交する第１方向の一方側に向けて前記ラミネート外装体から突出し、かつ複数の前記正極シートと電気的に接続されている正極タブと、
前記第１方向の一方側又は他方側に向けて前記ラミネート外装体から突出し、かつ複数の前記負極シートと電気的に接続されている負極タブと、
を備え、
前記電極体が、前記積層方向及び前記第１方向に直交する第２方向の両縁領域において、複数の前記セパレータシートのみが重なり合う重なり領域を有し、
２つの前記重なり領域の少なくとも一方が、複数の前記セパレータシートが溶着している複数の溶着部を有し、
前記複数の溶着部が、前記第１方向に沿って、離散的に形成されている、電池である。
【０００８】
「積層型の電極体」とは、正極シート、負極シート及びセパレータシートの各々が枚葉形状を有し、正極シートと負極シートとが、交互にセパレータシートを介して積層されている電池を示す。
「ラミネート外装体」とは、ラミネートシート製のケースを示す。「ラミネートシート」とは、金属層と、金属層の一方の主面に積層された第１樹脂層と、金属層の他方の主面に積層された第２樹脂層と、を少なくとも有するシートを示す。
【０００９】
第１態様では、複数の溶着部は、第１方向に沿って、離散的に形成されている。そのため、セパレータシートと正極シート及び負極シートの少なくとも一方（以下、「正負極シート」ともいう）との間に発生するガスは、セパレータシートの重なり領域の隣り合う溶着部の間を通って、電極体の外部に移動しやすい。これは、第２方向のうちの溶着部が形成されている側の方向が、上方である場合に顕著である。つまり、セパレータシートと正負極シートとの間に、ガスは従来よりも溜りにくい。これにより、正負極シートの表面にリチウム金属は、析出しにくい。更に、複数のセパレータシートは複数の溶着部によって一体化されて、セパレータシートは正極シートと負極シートとの間に確実に介在する。その結果、第１態様の電池では、短絡の発生は抑制される。
【００１０】
＜２＞第２態様の電池は、
前記複数の溶着部の各々の前記第１方向の長さが、同一である、前記＜１＞に記載の電池である。
（【００１１】以降は省略されています）

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