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公開番号2025089881
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204826
出願日2023-12-04
発明の名称電池
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 20100101AFI20250609BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】外力が及んだときに、正極活物質層及び負極活物質層を高温化させ易い短絡が2つの集電箔の間で発生し難い電池を提供する。
【解決手段】複数のバイポーラ電極23及び複数のセパレータ25を積層方向に積層することにより構成された積層体15を有し、バイポーラ電極の集電体18における正極活物質層21及び負極活物質層19が形成されていない部位である集電箔18-1に接続するように、積層体の外周部に設けられた樹脂製の枠体30と、正極活物質層及び負極活物質層までの積層方向に直交する方向である直交方向の距離が、枠体までの直交方向の距離より長くなるように、集電箔とセパレータの間に位置する絶縁性材料からなるスペーサ27と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
集電体、前記集電体の一方の面に形成され且つ外周側端部が前記集電体の外周側端部より内周側に位置する正極活物質層、及び前記集電体の他方の面に形成され且つ外周側端部が前記集電体の外周側端部より内周側に位置する負極活物質層を有する複数のバイポーラ電極、並びに、前記正極活物質層と前記負極活物質層の間に位置する複数のセパレータを有し、前記バイポーラ電極及び前記セパレータを所定の積層方向に積層することにより構成された積層体を有し、
前記各集電体の前記正極活物質層及び前記負極活物質層が形成されていない部位である集電箔に接続するように、前記積層体の外周部に設けられた樹脂製の枠体と、
前記正極活物質層及び前記負極活物質層までの前記積層方向に直交する方向である直交方向の距離が、前記枠体までの前記直交方向の距離より長くなるように、前記集電箔と前記セパレータの間に位置する絶縁性材料からなるスペーサと、
を備える電池。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記負極活物質層の前記外周側端部が前記正極活物質層の前記外周側端部より外周側に位置し、
前記スペーサが、前記正極活物質層に対して外周側から前記直交方向に対向するように前記集電体に設けられ、
前記スペーサの少なくとも一部が、前記負極活物質層の前記外周側端部と前記積層方向に並ぶ請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記スペーサと前記正極活物質層の前記積層方向の寸法が同じである請求項１又は請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記集電体の一部と前記枠体との間に、前記集電体と前記枠体との間を液密状態でシールする前記スペーサとは別体のシール材が設けられた請求項１又は請求項２に記載の電池。
【請求項５】
前記電池を前記積層方向に沿って見たときに、前記スペーサの前記正極活物質層又は前記負極活物質層と前記枠体との間に位置する部位の外周面と、前記負極活物質層の外周面との間の前記直交方向の距離が、隣り合う前記集電体の間の前記積層方向の距離の１０倍以上である請求項１又は請求項２に記載の電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、バイポーラ電極を含む複数の電極と、隣接する電極の間に位置する複数のセパレータとが、所定の積層方向に積層された電池が開示されている。バイポーラ電極は、集電体と、集電体の一方の面に形成され且つ外周側端部が集電体の外周側端部より内周側に位置する正極活物質層と、集電体の他方の面に形成され且つ外周側端部が集電体の外周側端部より内周側に位置する負極活物質層と、を有する。さらにこの電池は、各集電体の正極活物質層及び負極活物質層が形成されていない部位である集電箔に接続するように、積層体の外周部に設けられた樹脂製の枠体を備える。さらにこの電池は、隣接する集電箔の間に位置し、且つ、枠体の内周面に接続されたスペーサを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－０４９７９４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の電池のスペーサは枠体の内周面に接続されている。即ち、正極活物質層及び負極活物質層からスペーサまでの距離が長い。そのため電池に外力が及んだときに、少なくとも一つの集電体の集電箔の正極活物質層及び負極活物質層までの距離が短い部位が変形し、セパレータを貫通しながら他の集電体の集電箔に接触するおそれがある。このような態様で２つの集電箔が短絡すると、短絡により発生した熱により正極活物質層及び負極活物質層が高温化し易い。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、外力が及んだときに、正極活物質層及び負極活物質層を高温化させ易い短絡が２つの集電箔の間で発生し難い電池を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１態様の電池は、集電体、前記集電体の一方の面に形成され且つ外周側端部が前記集電体の外周側端部より内周側に位置する正極活物質層、及び前記集電体の他方の面に形成され且つ外周側端部が前記集電体の外周側端部より内周側に位置する負極活物質層を有する複数のバイポーラ電極、並びに、前記正極活物質層と前記負極活物質層の間に位置する複数のセパレータを有し、前記バイポーラ電極及び前記セパレータを所定の積層方向に積層することにより構成された積層体を有し、前記各集電体の前記正極活物質層及び前記負極活物質層が形成されていない部位である集電箔に接続するように、前記積層体の外周部に設けられた樹脂製の枠体と、前記正極活物質層及び前記負極活物質層までの前記積層方向に直交する方向である直交方向の距離が、前記枠体までの前記直交方向の距離より長くなるように、前記集電箔と前記セパレータの間に位置する絶縁性材料からなるスペーサと、を備える。
【０００７】
第１態様の電池に外力が及んだときに、少なくとも一つの集電体の集電箔が変形し、セパレータを貫通しながら他の集電箔に接触することがある。このとき集電箔とセパレータの間に位置する絶縁性材料からなるスペーサが、集電箔の正極活物質層及び負極活物質層までの直交方向の距離が短い部位が、他の集電箔に接触することを抑制する。そのため第１態様の電池に外力が及んだときに、正極活物質層及び負極活物質層を高温化させ易い短絡が２つの集電箔の間で発生し難い。
【０００８】
第２態様の電池は、第１態様において、前記負極活物質層の前記外周側端部が前記正極活物質層の前記外周側端部より外周側に位置し、前記スペーサが、前記正極活物質層に対して外周側から前記直交方向に対向するように前記集電体に設けられ、前記スペーサの少なくとも一部が、前記負極活物質層の前記外周側端部と前記積層方向に並ぶ。
【０００９】
第２態様の電池では、スペーサと正極活物質層の直交方向の距離が短い。そのため第２態様の電池に外力が及んだときに、正極活物質層を高温化させ易い短絡が２つの集電箔の間で発生し難い。
【００１０】
第３態様の電池は、第１態様又は第２態様において、前記スペーサと前記正極活物質層の前記積層方向の寸法が同じである。
（【００１１】以降は省略されています）

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