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公開番号2025104932
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223127
出願日2023-12-28
発明の名称非水電解質電池
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 50/474 20210101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】充放電によって非水電解質電池を構成する電極積層体が膨張しても、タブの破断を抑制することのできる非水電解質電池を提供すること。
【解決手段】各タブを、電極積層体の体積膨張時に張力が掛かる部位と、タブが集束する部位(外部との電気的接続部)と、に分けて、各タブのタブが集束する部位に掛かる張力を同等とする。具体的には、負極タブ同士及び/又は正極タブ同士の間に、タブ固定材を配置し、これにより負極タブ集束部及び/又は正極タブ集束部とタブ固定材との間の張力の上昇を抑制する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
包装材と、前記包装材内に収容され、複数の正極及び複数の負極が電解質を介して積層された電極積層体と、を備える非水電解質電池であって、
前記非水電解質電池は、前記包装材から突出した、正極タブリード及び負極タブリードを有し、
前記正極からは正極タブが延出し、複数の前記正極タブは端部が集束して正極タブ集束部を形成し、前記正極タブ集束部は前記正極タブリードに連結しており、
前記負極からは負極タブが延出し、複数の前記負極タブは端部が集束して負極タブ集束部を形成し、前記負極タブ集束部は前記負極タブリードに連結しており、
隣接する前記負極タブ同士の間の少なくとも一つ及び／又は隣接する前記正極タブ同士の間の少なくとも一つに、タブを固定するためのタブ固定材が配置されている、非水電解質電池。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記タブ固定材は、前記電極積層体の面方向に複数並んで配置されている、請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項３】
前記タブ固定材は、前記電極積層体の積層方向の両端における、前記負極タブ同士の間及び／又は前記正極タブ同士の間に配置されている、請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項４】
前記タブ固定材は、隣接する前記負極タブ同士の間の全て及び／又は隣接する前記正極タブ同士の間の全てに配置されている、請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項５】
前記タブ固定材は、前記電極積層体の積層方向の両端における、前記負極タブと前記包装材との間の少なくとも一方及び／又は前記正極タブと前記包装材との間の少なくとも一方にさらに配置されている、請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項６】
前記タブ固定材は、絶縁体である、請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項７】
前記タブ固定材は、前記負極タブ及び／又は前記正極タブに摩擦固定されている、請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項８】
前記タブ固定材は、前記負極タブ及び／又は前記正極タブと対向して接触する面が曲面である、請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項９】
前記負極は、リチウム金属負極又はシリコン負極であり、
前記タブ固定材は、隣接する前記負極タブ同士の間の少なくとも一つに配置されている、請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項１０】
前記非水電解質電池は、固体電池である、請求項１に記載の非水電解質電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質電池に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、多くの人々が手頃で信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する二次電池の研究開発が実施されている。
【０００３】
二次電池は、例えば、複数の正極及び複数の負極が電解質を介して積層された電極積層体と、当該電極積層体を収容した包装材と、を備え、包装材から突出した正極タブリード及び負極タブリードを有する。正極タブリードには、複数の正極から延出した正極タブが集束されて接続されており、負極タブリードには、複数の負極から延出した負極タブが集束されて接続されている。
【０００４】
ここで、正極タブリード及び負極タブリードは、電極積層体の積層方向の厚みに対してほぼ中央に配置されることが一般的である。このため、極板からタブリードまでのタブの長さは、各極板ごとで異なっている。
【０００５】
図５は、一実施形態に係る従来の非水電解質電池の構成を示す断面図である。図５に示される非水電解質電池１０は、電極積層体１１と、電極積層体１１を収容している包装材１２と、包装材１２から突出した正極タブリード１４と負極タブリード１７とを有する。そして、正極タブリード１４には、複数の正極から延出した正極タブ１３が集束されて形成された正極タブ収束部１３ａが接続されており、負極タブリード１７には、複数の負極から延出した負極タブ１６が集束されて形成された負極タブ収束部１６ａが接続されている。
【０００６】
図５に示される非水電解質電池１０において、包装材１２から突出する正極タブリード１４と負極タブリード１７とは、電極積層体１１の積層方向の両端部に逆方向に突出するよう配置されている。そして、正極タブリード１４には、複数の正極タブ１３を介して複数の正極が接続され、負極タブリード１７には、複数の負極タブ１６を介して複数の負極が接続されている。
【０００７】
ここで非水電解質電池は、充放電に伴って膨張収縮し、充電によりの電極積層体の厚みが増大する。そして、電極積層体の厚みが増大すると、非水電解質電池を構成するそれぞれのタブの張力が異なるものとなる。
【０００８】
具体的には、積層体の最上面付近及び最下面付近から延出したタブは、電極積層体が体積膨張した場合に、中央部付近から延出されたタブと比較して大きな張力が掛かる。このため、積層体の最上面付近及び最下面付近から延出したタブは、破断（箔切れ）が起こるおそれがあった。特に、膨張量が大きい電池や固い電池の場合には、タブに掛かる張力が大きくなりやすい。また、タブの破断（箔切れ）が起こらずとも、タブ付近の電極板にダメージを付与し、非水電解質電池の短絡や性能低下につながる可能性があった。
【０００９】
これに対して特許文献１では、リチウム金属を負極とする全固体電池の膨張量の不均一化を抑制することを目的として、各タブの「電極から集合部までの電気抵抗の最大値と最小値の差」を閾値以下とすることが提案されている。抵抗差を閾値以下とする方法としては、各タブを同一素材で形成し、かつ長さを揃えること等が記載されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、タブの長さを揃えて電池の膨張量の不均一化を抑制するために、タブをたわんだ状態として、タブがたわむことにより、引っ張り方向の力によるタブの破断を抑制する。したがって、各タブの張力そのものを制御するものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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