JP2019057444A - Power storage element - Google Patents

Power storage element Download PDF

Info

Publication number
JP2019057444A
JP2019057444A JP2017181779A JP2017181779A JP2019057444A JP 2019057444 A JP2019057444 A JP 2019057444A JP 2017181779 A JP2017181779 A JP 2017181779A JP 2017181779 A JP2017181779 A JP 2017181779A JP 2019057444 A JP2019057444 A JP 2019057444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
negative electrode
electrode body
separator
electrode plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017181779A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6958165B2 (en
Inventor
強志 飛鷹
Tsuyoshi Hidaka
強志 飛鷹
武志 中本
Takeshi Nakamoto
武志 中本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa Corp
Original Assignee
GS Yuasa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa Corp filed Critical GS Yuasa Corp
Priority to JP2017181779A priority Critical patent/JP6958165B2/en
Publication of JP2019057444A publication Critical patent/JP2019057444A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6958165B2 publication Critical patent/JP6958165B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

To provide a power storage element including a container and an electrode body housed in the container, in which safety is improved.SOLUTION: A power storage element includes a container 101, an electrode body 400 housed in the container 101, a sidewall 620 placed on the side of the electrode body 400 in the container 101, and a negative electrode collector 800 bonded to the end of a negative electrode plate 420, i.e., a composite layer non-formation part 421a. The sidewall 620 has a long convex part 650 pressing a position of a separator 450, farther inside than the edge of the separator 450 on the composite layer non-formation part 421a side, when viewing from the side of the electrode body 400, and elongating along the edge of the separator 450.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、容器及び容器に収容された電極体を備える蓄電素子に関する。   The present invention relates to a storage element including a container and an electrode body accommodated in the container.

特許文献1には、例えば、巻回式の電極体における正極側の端部に配置した押さえ部材によって、セパレータの端縁から負極板までの間のいずれかの位置を電極体の側方から押さえる構造が開示されている。特許文献1では、上記構造により、金属粉等の異物に起因する不具合の発生が抑制される旨が記載されている。   In Patent Document 1, for example, any position between the edge of the separator and the negative electrode plate is pressed from the side of the electrode body by a pressing member disposed at the end on the positive electrode side of the wound electrode body. A structure is disclosed. Patent Document 1 describes that the above structure suppresses the occurrence of defects due to foreign matters such as metal powder.

特開2016−178025号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-178025

巻回型の電極体のように、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された電極体では、上述のように、金属片または金属粉などの導電性の異物(コンタミネーション)に起因する不具合の問題に加え、セパレータの熱収縮の問題も存在する。つまり、何らかの異常により電極体が高温になった場合、正極板と負極板とを絶縁しているセパレータが熱により収縮し、その結果、正極板と負極板との接触等に起因して、蓄電素子がさらに不安定な状態になる可能性がある。さらにセパレータの熱収縮及びコンタミネーションの電極体の内部への侵入は、電極体の正極側及び負極側のそれぞれで生じ得る。   In an electrode body in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated via a separator, such as a wound electrode body, as described above, it is caused by conductive foreign matter (contamination) such as a metal piece or metal powder. In addition to the problem of failure, there is also a problem of heat shrinkage of the separator. In other words, when the electrode body becomes hot due to some abnormality, the separator that insulates the positive electrode plate from the negative electrode plate shrinks due to heat, and as a result, due to contact between the positive electrode plate and the negative electrode plate, etc. The element may become more unstable. Further, the thermal contraction of the separator and the penetration of contamination into the electrode body can occur on the positive electrode side and the negative electrode side of the electrode body, respectively.

この問題について、本願発明者らが鋭意検討した結果、電極体の正極側及び負極側では、正極板及び負極板の端縁の位置関係が同じではないため、セパレータの熱収縮等の問題に関し、正極側及び負極側のそれぞれに適した対策が必要であることを見出した。   As a result of intensive studies by the inventors of this application, the positive electrode side and the negative electrode side of the electrode body are not the same in the positional relationship between the edges of the positive electrode plate and the negative electrode plate. It has been found that measures suitable for each of the positive electrode side and the negative electrode side are necessary.

本発明は、上記従来の課題を考慮し、容器及び容器に収容された電極体を備える蓄電素子であって、安全性が向上された蓄電素子を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a power storage element including a container and an electrode body accommodated in the container, and having improved safety.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器と、前記容器に収容された電極体であって、負極板及び正極板と、前記負極板及び前記正極板の間に配置されたセパレータとが積層されることで形成された電極体と、前記容器の内部において、前記電極体の側方に配置された側方部材と、前記負極板の端部である負極端部と接合された導電部材とを備え、前記側方部材は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記セパレータの前記負極端部側の端縁よりも内側の位置を押圧する凸部であって、前記セパレータの前記端縁に沿う方向に長尺状の凸部を有する。   In order to achieve the above object, a power storage element according to one embodiment of the present invention is a container and an electrode body accommodated in the container, and is disposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate, and the negative electrode plate and the positive electrode plate. An electrode body formed by laminating the separators formed, a side member disposed on the side of the electrode body inside the container, and a negative electrode end that is an end of the negative electrode plate, A convex portion that presses a position inside the negative electrode end side edge of the separator when viewed from the side of the electrode body. And it has an elongate convex part in the direction along the said edge of the said separator.

この構成によれば、側方部材は、セパレータの端縁に沿って長尺状の凸部を有し、その凸部が、電極体の負極側におけるセパレータの端部を押圧することができる。これにより、例えば、側方部材による押圧力が効率よくセパレータの端縁に与えられ、その結果、電極体の負極側におけるセパレータの熱収縮が抑制される。また、電極体の負極側において、積層方向で隣り合うセパレータの端縁同士またはセパレータの端縁と極板(正極板または負極板)との隙間が閉じられる可能性が向上するため、コンタミネーションの電極体内部への侵入が抑制され、その結果、コンタミネーションに起因する不具合の発生可能性が低下する。このように、本態様に係る蓄電素子は、安全性が向上された蓄電素子である。   According to this configuration, the side member has a long convex portion along the edge of the separator, and the convex portion can press the end portion of the separator on the negative electrode side of the electrode body. Thereby, for example, the pressing force by the side member is efficiently applied to the edge of the separator, and as a result, the thermal contraction of the separator on the negative electrode side of the electrode body is suppressed. In addition, on the negative electrode side of the electrode body, the possibility of closing the gap between separator edges adjacent in the stacking direction or between the separator edge and the electrode plate (positive electrode plate or negative electrode plate) is improved. Intrusion into the electrode body is suppressed, and as a result, the possibility of occurrence of defects due to contamination is reduced. Thus, the power storage device according to this aspect is a power storage device with improved safety.

また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記凸部は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記正極板よりも外側の位置を押圧する、としてもよい。   In the energy storage device according to one embodiment of the present invention, the convex portion may press a position outside the positive electrode plate when viewed from the side of the electrode body.

この構成によれば、例えば、負極端部から見て正極板よりも手前の位置で、セパレータの端縁同士が閉じられる。これにより、例えば、負極端部と導電部材との接合工程において生じた銅コンタミネーションが、正極板における、負極端部に近い部分に到達し難くなる。従って、銅コンタミネーションが正極板に接触することに起因する微短絡の発生が抑制される。   According to this configuration, for example, the edges of the separator are closed at a position before the positive electrode plate when viewed from the negative electrode end. Thereby, for example, copper contamination generated in the joining process of the negative electrode end portion and the conductive member does not easily reach a portion of the positive electrode plate close to the negative electrode end portion. Therefore, generation | occurrence | production of the fine short circuit resulting from a copper contamination contacting a positive electrode plate is suppressed.

また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記負極板は、負極合材層形成部を有し、前記凸部は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記負極合材層形成部が存在する位置を押圧する、としてもよい。   In the energy storage device according to one embodiment of the present invention, the negative electrode plate includes a negative electrode mixture layer forming portion, and the convex portion is the negative electrode composite when viewed from the side of the electrode body. It is good also as pressing the position where a material layer formation part exists.

ここで、導電部材と接合される負極端部は、負極板における合材層非形成部であり、薄くかつ柔らかい部分である。本態様に係る側方部材の凸部は、この薄くかつ柔らかい部分である負極端部よりも内側の、合材層形成部が積層された部分の存在範囲を側方から押圧するため、セパレータをよりしっかりと押さえることができる。   Here, the negative electrode end portion joined to the conductive member is a non-mixed material layer forming portion in the negative electrode plate, and is a thin and soft portion. The convex part of the side member according to this aspect presses the separator from the side in order to press the existence range of the part where the composite material layer forming part is laminated inside the negative electrode end part which is the thin and soft part. You can hold down more firmly.

また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器と、前記容器に収容された電極体であって、負極板及び正極板と、前記負極板及び前記正極板の間に配置されたセパレータとが積層されることで形成された電極体と、前記容器の内部において、前記電極体の側方に配置された側方部材と、前記正極板の端部である正極端部と接合された導電部材とを備え、前記負極板は、負極合材層形成部を有し、前記正極板は、正極合材層形成部を有し、前記側方部材は、前記セパレータの前記正極端部側の端縁に沿う方向に長尺状の凸部を有し、前記凸部は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記負極合材層形成部が存在し、かつ、前記正極合材層形成部が存在しない位置を押圧する。   Further, a power storage element according to one embodiment of the present invention is a stack of a container, an electrode body housed in the container, and a negative electrode plate and a positive electrode plate, and a separator disposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate. An electrode body formed in the container, a side member disposed on the side of the electrode body inside the container, and a conductive member joined to a positive electrode end that is an end of the positive electrode plate, The negative electrode plate has a negative electrode mixture layer forming portion, the positive electrode plate has a positive electrode mixture layer forming portion, and the side member is an edge of the separator on the positive electrode end portion side. And the convex portion includes the negative electrode mixture layer forming portion when viewed from the side of the electrode body, and the positive electrode mixture. The position where the layer forming part does not exist is pressed.

この構成によれば、側方部材は、セパレータの端縁に沿って長尺状の凸部を有し、その凸部が、電極体の正極側におけるセパレータの端部を押圧することができる。これにより、例えば、側方部材が蓄電素子に与える押圧力が効率よくセパレータの端縁に与えられ、その結果、電極体の正極側におけるセパレータの熱収縮が抑制される。また、側方部材の凸部は、正極合材層形成部よりも外側(正極端部が存在する範囲)を押圧するため、電極体を正極端部側から見た場合において、正極合材層形成部よりも手前の位置でセパレータが押さえられる。これにより、例えば電解液中を移動する銅コンタミネーションが正極合材層形成部に到達し難くなる。その結果、銅コンタミネーションに起因する不具合の発生可能性が低下する。   According to this configuration, the side member has a long convex portion along the edge of the separator, and the convex portion can press the end portion of the separator on the positive electrode side of the electrode body. Thereby, for example, the pressing force applied to the storage element by the side member is efficiently applied to the edge of the separator, and as a result, the thermal contraction of the separator on the positive electrode side of the electrode body is suppressed. Moreover, since the convex part of a side member presses the outer side (range in which a positive electrode end part exists) from a positive electrode composite material layer formation part, when the electrode body is seen from the positive electrode end part side, the positive electrode mixture layer The separator is pressed at a position in front of the forming portion. Thereby, for example, it becomes difficult for copper contamination moving in the electrolytic solution to reach the positive electrode mixture layer forming portion. As a result, the possibility of occurrence of defects due to copper contamination is reduced.

ここで、導電部材と接合される正極端部は、正極板における合材層非形成部であり、薄くかつ柔らかい部分である。本態様に係る側方部材の凸部は、この薄くかつ柔らかい部分である正極端部及びセパレータのみが積層された部分よりも内側である、負極合材層形成部が積層された部分の存在範囲を側方から押圧する。そのため、電極体の、銅コンタミネーションのイオン化が生じやすい正極側において、セパレータが正極合材層形成部よりも外側でしっかりと押さえられ、その結果、銅コンタミネーションに起因する微短絡等の不具合が、より確実に抑制される。   Here, the positive electrode end portion joined to the conductive member is a non-mixed material layer forming portion in the positive electrode plate, and is a thin and soft portion. The convex part of the side member according to the present aspect is present inside the part where the negative electrode mixture layer forming part is laminated, which is inside the part where only the positive electrode end and the separator, which are thin and soft, are laminated. Press from the side. Therefore, on the positive electrode side of the electrode body where copper contamination is likely to be ionized, the separator is firmly held outside the positive electrode mixture layer forming portion, and as a result, there are problems such as a micro short circuit due to copper contamination. , More reliably suppressed.

また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記側方部材は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記正極合材層形成部が存在する範囲を、前記凸部が押圧しない位置に前記凸部を有する、としてもよい。   Further, in the energy storage device according to one aspect of the present invention, the side member has a range in which the positive electrode mixture layer forming portion is present when the electrode body is viewed from the side. It is good also as having the said convex part in the position which does not press.

この構成によれば、例えば、電極体を側方から見た場合において、側方部材は、正極合材層形成部の外側の位置でセパレータを押さえ、かつ、正極合材層形成部の存在する範囲を押さえない。従って、側方部材が蓄電素子に与える押圧力を、セパレータの端縁を押さえるための力として効率よく使うことができ、かつ、例えば、側方部材が電極体を過度に押圧することによる、正極板または負極板の損傷等の不具合を生じさせないことができる。   According to this configuration, for example, when the electrode body is viewed from the side, the side member presses the separator at a position outside the positive electrode mixture layer forming portion, and the positive electrode mixture layer forming portion exists. Does not hold down the range. Therefore, the pressing force applied to the power storage element by the side member can be efficiently used as a force for pressing the edge of the separator, and the positive electrode by, for example, excessively pressing the electrode body by the side member. Problems such as damage to the plate or the negative electrode plate can be prevented.

また、本発明の一態様に係る蓄電素子において、前記電極体は前記負極板、前記正極板及び前記セパレータが巻回軸周りに巻回されることで形成されており、前記凸部は、長手方向における中央部分の突出量が、他の部分よりも大きく形成されている、としてもよい。   In the energy storage device according to one aspect of the present invention, the electrode body is formed by winding the negative electrode plate, the positive electrode plate, and the separator around a winding axis, The protruding amount of the central portion in the direction may be larger than the other portions.

この構成によれば、側方部材の凸部の形状が、中央部分が他より突出した形状であることで、巻回型の電極体において凹みやすい部分である中央部をより確実に押さえることができる。つまり、側方部材の凸部によるセパレータを押さえる効果の実効性が向上する。   According to this configuration, the shape of the convex portion of the side member is a shape in which the central portion protrudes from the others, so that it is possible to more reliably hold the central portion, which is a dent-prone portion in the wound electrode body. it can. That is, the effectiveness of the effect of pressing the separator by the convex portion of the side member is improved.

本発明によれば、容器及び容器に収容された電極体を備える蓄電素子であって、安全性が向上された蓄電素子を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is an electrical storage element provided with the electrode body accommodated in the container and the container, Comprising: The electrical storage element with improved safety | security can be provided.

実施の形態に係る蓄電素子の構成を、容器本体を分離して示す斜視図である。It is a perspective view which isolate | separates the container main body and shows the structure of the electrical storage element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る蓄電素子の容器本体内方に配置されている構成を、スペーサを分離して示す斜視図である。It is a perspective view which isolate | separates the spacer which shows the structure arrange | positioned inside the container main body of the electrical storage element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る正極集電体及び負極集電体の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the positive electrode collector which concerns on embodiment, and a negative electrode collector. 実施の形態に係る電極体の構成概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure outline | summary of the electrode body which concerns on embodiment. 実施の形態に係るスペーサの平面図である。It is a top view of the spacer which concerns on embodiment. 実施の形態に係る蓄電素子におけるスペーサの配置位置を示す蓄電素子の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the electrical storage element which shows the arrangement position of the spacer in the electrical storage element which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電極体の負極側におけるスペーサの凸部の位置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the position of the convex part of the spacer in the negative electrode side of the electrode body which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電極体の正極側におけるスペーサの凸部の位置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the position of the convex part of the spacer in the positive electrode side of the electrode body which concerns on embodiment. 実施の形態の変形例1に係るスペーサの構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the spacer which concerns on the modification 1 of embodiment. 実施の形態の変形例2に係るスペーサが有する凸部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the convex part which the spacer which concerns on the modification 2 of embodiment has.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電素子について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。   Hereinafter, a power storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated exactly.

また、以下で説明する実施の形態及びその変形例は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   In addition, the embodiment described below and its modification examples show specific examples of the present invention. The shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of constituent elements, order of manufacturing steps, and the like shown in the following embodiments and modifications thereof are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.

また、以下実施の形態での説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、電極体の両端部(一対の合材層非形成部)の並び方向、電極体の巻回軸方向、または、容器の短側面の対向方向をX軸方向と定義する。また、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、または、容器の厚さ方向をY軸方向と定義する。また、蓄電素子の容器本体と蓋板との並び方向、容器の短側面の長手方向、集電体の脚部の延設方向、または、上下方向をZ軸方向と定義する。これらX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに交差(本実施の形態では直交)する方向である。なお、使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Z軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、X軸方向プラス側とは、X軸の矢印方向側を示し、X軸方向マイナス側とは、X軸方向プラス側とは反対側を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。   In the following description and drawings in the embodiments, the direction in which the pair of electrode terminals included in the power storage element is aligned, the direction in which the pair of current collectors are aligned, and both ends of the electrode body (the pair of material layer non-forming portions) Are defined as the X-axis direction. Moreover, the opposing direction of the long side surface of the container, the short side direction of the short side surface of the container, or the thickness direction of the container is defined as the Y-axis direction. In addition, the direction in which the container body and the cover plate of the electricity storage element are arranged, the longitudinal direction of the short side surface of the container, the extending direction of the legs of the current collector, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction. These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect (orthogonal in this embodiment). Although the case where the Z-axis direction does not become the vertical direction may be considered depending on the usage mode, the Z-axis direction will be described below as the vertical direction for convenience of explanation. In the following description, for example, the X axis direction plus side indicates the arrow direction side of the X axis, and the X axis direction minus side indicates the opposite side to the X axis direction plus side. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.

(実施の形態)
[1.蓄電素子の全般的な説明]
まず、図1、図2A及び図2Bを用いて、実施の形態に係る蓄電素子100の全般的な説明を行う。図1は、実施の形態に係る蓄電素子100の構成を、容器本体110を分離して示す斜視図である。図2Aは、実施の形態に係る蓄電素子100の容器本体110内方に配置されている構成を、スペーサ500及び600を分離して示す斜視図である。図2Bは、実施の形態に係る正極集電体700及び負極集電体800の外観を示す斜視図である。
(Embodiment)
[1. General description of storage element]
First, a general description of the energy storage device 100 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2A, and 2B. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a power storage device 100 according to an embodiment with a container body 110 separated. FIG. 2A is a perspective view showing a configuration of the electricity storage device 100 according to the embodiment arranged inside the container body 110, with the spacers 500 and 600 separated. FIG. 2B is a perspective view illustrating an appearance of the positive electrode current collector 700 and the negative electrode current collector 800 according to the embodiment.

蓄電素子100は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子100は、例えば、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)またはプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)等の自動車用電源や、電子機器用電源、電力貯蔵用電源などに使用される。なお、蓄電素子100は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。また、蓄電素子100は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。また、本実施の形態では、直方体形状(角型)の蓄電素子100を図示しているが、蓄電素子100の形状は、特に限定されず、円柱形状や長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。   The power storage element 100 is a secondary battery that can charge electricity and discharge electricity, and specifically, is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery. The power storage element 100 is used, for example, for an automobile power source such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), an electronic device power source, and a power storage power source. In addition, the electrical storage element 100 is not limited to a nonaqueous electrolyte secondary battery, A secondary battery other than a nonaqueous electrolyte secondary battery may be sufficient, and a capacitor may be sufficient as it. In addition, the storage element 100 may be a primary battery that can use stored electricity without being charged by a user, instead of a secondary battery. Further, in this embodiment, the rectangular parallelepiped (rectangular) power storage element 100 is illustrated, but the shape of the power storage element 100 is not particularly limited, and may be a cylindrical shape, a long cylindrical shape, or the like. Also, a laminate type power storage element can be provided.

図1に示すように、蓄電素子100は、容器本体110及び蓋板120を有する容器101と、正極端子200と、正極ガスケット210と、負極端子300と、負極ガスケット310と、電極体400と、スペーサ500及び600とを備えている。また、図2Aに示すように、蓄電素子100は、さらに、正極集電体700と、負極集電体800とを備えている。   As shown in FIG. 1, the electricity storage device 100 includes a container 101 having a container body 110 and a cover plate 120, a positive electrode terminal 200, a positive electrode gasket 210, a negative electrode terminal 300, a negative electrode gasket 310, an electrode body 400, Spacers 500 and 600 are provided. In addition, as illustrated in FIG. 2A, the power storage device 100 further includes a positive electrode current collector 700 and a negative electrode current collector 800.

なお、容器101の内部には、電解液(非水電解質)が封入されているが、図示は省略する。なお、当該電解液としては、蓄電素子100の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。また、上記の構成要素の他、容器101内に電解液を注入するための注液部、または、電極体400等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。   In addition, although the electrolyte solution (nonaqueous electrolyte) is enclosed in the inside of the container 101, illustration is abbreviate | omitted. Note that there is no particular limitation on the type of the electrolytic solution as long as it does not impair the performance of the power storage element 100, and various types can be selected. In addition to the above-described components, a liquid injection part for injecting an electrolytic solution into the container 101 or an insulating film that wraps the electrode body 400 and the like may be disposed.

容器101は、矩形筒状で底を備える容器本体110と、容器本体110の開口を閉塞する板状部材である蓋板120とで構成された直方体形状(箱型)のケースである。具体的には、蓋板120は、X軸方向に延設された平板状かつ矩形状の壁部であり、容器本体110のZ軸方向プラス側に配置されている。また、蓋板120には、容器101内方の圧力を開放するガス排出弁190が設けられている。容器本体110は、Z軸方向マイナス側に平板状かつ矩形状の底壁部、Y軸方向両側の側面に平板状かつ矩形状の長側壁部、及び、X軸方向両側の側面に平板状かつ矩形状の短側壁部の5つの壁部を有している。   The container 101 is a rectangular parallelepiped (box-shaped) case formed of a rectangular tube-shaped container body 110 having a bottom and a cover plate 120 that is a plate-like member that closes the opening of the container body 110. Specifically, the cover plate 120 is a flat and rectangular wall portion extending in the X-axis direction, and is disposed on the plus side of the container body 110 in the Z-axis direction. Further, the cover plate 120 is provided with a gas discharge valve 190 for releasing the pressure inside the container 101. The container body 110 has a flat and rectangular bottom wall on the negative side in the Z-axis direction, a flat and rectangular long side wall on both sides in the Y-axis direction, and a flat and flat on both sides in the X-axis direction. It has five wall parts of a rectangular short side wall part.

また、容器101は、電極体400、スペーサ500、600、正極集電体700及び負極集電体800等を容器本体110の内方に収容後、容器本体110と蓋板120とが溶接等されることにより、内部を密封することができる構造を有している。なお、容器本体110及び蓋板120の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属が採用される。また、容器本体110及び蓋板120の材質として、樹脂が用いられてもよい。   Further, in the container 101, after the electrode body 400, the spacers 500 and 600, the positive electrode current collector 700, the negative electrode current collector 800, and the like are accommodated inside the container main body 110, the container main body 110 and the lid plate 120 are welded. Thus, the inside can be sealed. In addition, the material of the container main body 110 and the cover plate 120 is not specifically limited, For example, weldable metals, such as stainless steel, aluminum, an aluminum alloy, iron, a plated steel plate, are employ | adopted. In addition, a resin may be used as the material of the container body 110 and the lid plate 120.

正極端子200は、電極体400の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子300は、電極体400の負極に電気的に接続された電極端子である。正極端子200及び負極端子300は、電極体400の上方に配置された蓋板120に取り付けられている。   The positive electrode terminal 200 is an electrode terminal electrically connected to the positive electrode of the electrode body 400, and the negative electrode terminal 300 is an electrode terminal electrically connected to the negative electrode of the electrode body 400. The positive electrode terminal 200 and the negative electrode terminal 300 are attached to the cover plate 120 disposed above the electrode body 400.

具体的には、正極端子200は、正極ガスケット210を介して蓋板120に固定されており、蓋板120を貫通する軸部によって正極集電体700と接続されている。負極端子300は、負極ガスケット310を介して蓋板120に固定されており、蓋板120を貫通する軸部によって負極集電体800と接続されている。   Specifically, the positive electrode terminal 200 is fixed to the lid plate 120 via the positive electrode gasket 210, and is connected to the positive electrode current collector 700 through a shaft portion that penetrates the lid plate 120. The negative electrode terminal 300 is fixed to the cover plate 120 via a negative electrode gasket 310 and is connected to the negative electrode current collector 800 by a shaft portion that penetrates the cover plate 120.

正極ガスケット210は、蓋板120と正極端子200及び正極集電体700との間に配置された、絶縁性の封止部材である。正極ガスケット210は、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、または、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)等の樹脂などによって形成されている。なお、負極ガスケット310についても、正極ガスケット210と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。   The positive electrode gasket 210 is an insulating sealing member disposed between the cover plate 120, the positive electrode terminal 200, and the positive electrode current collector 700. The positive electrode gasket 210 is made of, for example, a resin such as polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), or polyphenylene sulfide resin (PPS). Since the negative electrode gasket 310 has the same configuration as the positive electrode gasket 210, detailed description thereof is omitted.

正極集電体700は、電極体400の正極板の端部と接合された導電部材の一例であり、負極集電体800は、電極体400の負極板の端部と接合された導電部材の一例である。図2Bに示すように、負極集電体800は、電極体400と接合される部位である脚部820を有し、正極集電体700は、図2Bに示すように、電極体400と接合される部位である脚部720を有している。   The positive electrode current collector 700 is an example of a conductive member joined to the end portion of the positive electrode plate of the electrode body 400, and the negative electrode current collector 800 is a conductive member joined to the end portion of the negative electrode plate of the electrode body 400. It is an example. As shown in FIG. 2B, the negative electrode current collector 800 has a leg portion 820 that is a part to be joined to the electrode body 400, and the positive electrode current collector 700 is joined to the electrode body 400 as shown in FIG. 2B. It has a leg 720 which is a portion to be processed.

電極体400と、正極集電体700及び負極集電体800それぞれとの接合の手法として、例えば超音波接合が用いられる。なお、当該接合の手法は、超音波接合に限定されず、例えば、抵抗溶接またはクリンチ接合等の各種の手法が採用され得る。また、電極体400の構成については、図4を用いて後述する。   For example, ultrasonic bonding is used as a method for bonding the electrode body 400 to each of the positive electrode current collector 700 and the negative electrode current collector 800. The joining method is not limited to ultrasonic joining, and various methods such as resistance welding or clinch joining may be employed. The configuration of the electrode body 400 will be described later with reference to FIG.

スペーサ500及び600は、電極体400をX軸方向の両端から挟み込むように、電極体400の両端部と容器101の両側壁との間に配置された部材である。   The spacers 500 and 600 are members disposed between both end portions of the electrode body 400 and both side walls of the container 101 so as to sandwich the electrode body 400 from both ends in the X-axis direction.

スペーサ500及び600は、例えばPP、PPS、PET、セラミック、およびそれらの複合材料などの絶縁性の材料で形成されている。つまり、スペーサ500及び600は、電極体400、正極集電体700及び負極集電体800と容器101とを絶縁する。また、スペーサ500及び600は、電極体400、正極集電体700及び負極集電体800と容器101との間のスペースを埋めることにより、電極体400、正極集電体700及び負極集電体800が容器101に対して振動しないように支持する。   The spacers 500 and 600 are made of an insulating material such as PP, PPS, PET, ceramic, and a composite material thereof. That is, the spacers 500 and 600 insulate the container 101 from the electrode body 400, the positive electrode current collector 700, and the negative electrode current collector 800. In addition, the spacers 500 and 600 fill the space between the electrode body 400, the positive electrode current collector 700, the negative electrode current collector 800, and the container 101, so that the electrode body 400, the positive electrode current collector 700, and the negative electrode current collector are filled. 800 supports the container 101 so as not to vibrate.

また、スペーサ500及び600のそれぞれは、電極体400の側方に位置する側壁部を有している。具体的には、図2Aに示すように、スペーサ500は、X軸方向において電極体400と対向するスペーサ本体部510と、Y軸方向において電極体400を挟む一対の側壁部520とを有する。同様に、スペーサ600は、X軸方向において電極体400と対向するスペーサ本体部610と、Y軸方向において電極体400を挟む一対の側壁部620とを有する。   Each of the spacers 500 and 600 has a side wall portion located on the side of the electrode body 400. Specifically, as shown in FIG. 2A, the spacer 500 includes a spacer main body 510 that faces the electrode body 400 in the X-axis direction, and a pair of side wall portions 520 that sandwich the electrode body 400 in the Y-axis direction. Similarly, the spacer 600 includes a spacer main body 610 that faces the electrode body 400 in the X-axis direction, and a pair of side wall portions 620 that sandwich the electrode body 400 in the Y-axis direction.

一対の側壁部520のそれぞれには凸部550が配置されており、一対の側壁部620のそれぞれには凸部650が配置されている。これら凸部550及び650は、電極体400のセパレータの端部を押さえる役目を有している。なお、一対の側壁部520のそれぞれ、及び、一対の側壁部620のそれぞれは、側方部材の一例である。スペーサ500及び600と電極体400との構造上の関係については、図4〜図7を用いて後述する。   A convex portion 550 is disposed on each of the pair of side wall portions 520, and a convex portion 650 is disposed on each of the pair of side wall portions 620. These convex portions 550 and 650 have a role of pressing the end portion of the separator of the electrode body 400. Each of the pair of side wall portions 520 and each of the pair of side wall portions 620 is an example of a side member. The structural relationship between the spacers 500 and 600 and the electrode body 400 will be described later with reference to FIGS.

[2.電極体の構成]
次に、実施の形態に係る電極体400の構成について、図3を用いて説明する。図3は、実施の形態に係る電極体400の構成概要を示す斜視図である。なお、図3では、積層されて巻回された極板等の要素を一部展開して図示している。また、図3において符号Wが付された一点鎖線は、電極体400の巻回軸を表している。巻回軸Wは、極板等を巻回する際の中心軸となる仮想的な軸であり、本実施の形態では、電極体400の中心を通るX軸に平行な直線である。つまり、本実施の形態において、「巻回軸Wの方向」は、「X軸方向」と同義である。
[2. Configuration of electrode body]
Next, the structure of the electrode body 400 which concerns on embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the electrode body 400 according to the embodiment. In FIG. 3, elements such as electrode plates stacked and wound are partially developed and illustrated. 3 represents the winding axis of the electrode body 400. The alternate long and short dash line with the symbol W in FIG. The winding axis W is a virtual axis serving as a central axis when winding the electrode plate or the like, and is a straight line parallel to the X axis passing through the center of the electrode body 400 in the present embodiment. That is, in the present embodiment, the “direction of the winding axis W” is synonymous with the “X-axis direction”.

電極体400は、正極板410と負極板420との間にセパレータ450を介在させた状態で巻回されて形成されている。より具体的には、本実施の形態では、電極体400は、図3に示すように、セパレータ450aと、負極板420と、セパレータ450bと、正極板410とがこの順に積層され、かつ、巻回されることで形成されている。つまり、本実施の形態では、セパレータ450として、長尺帯状のセパレータが2枚用いられており、図3では、これら2枚を区別するために、それぞれセパレータ450a及びセパレータ450bと表記されている。従って、以下、「セパレータ450」という場合は、セパレータ450a及びセパレータ450bの少なくとも一方を意味する。なお、電極体400の最外周は、1周以上巻かれたセパレータ450によって形成されている。   The electrode body 400 is formed by being wound with a separator 450 interposed between a positive electrode plate 410 and a negative electrode plate 420. More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the electrode body 400 includes a separator 450a, a negative electrode plate 420, a separator 450b, and a positive electrode plate 410 that are stacked in this order, It is formed by turning. In other words, in the present embodiment, two long strip separators are used as the separator 450, and in FIG. 3, the two separators are indicated as a separator 450a and a separator 450b, respectively. Therefore, hereinafter, the “separator 450” means at least one of the separator 450a and the separator 450b. The outermost periphery of the electrode body 400 is formed by a separator 450 wound one or more times.

また、図3に示すように、電極体400は、巻回軸Wと直交する方向に扁平な形状である。つまり、電極体400は、巻回軸Wの方向から見た場合に、全体として長円形状であり、長円形状の直線部分が平坦な形状となり、長円形状の曲線部分が湾曲した形状となる。このため、電極体400は、対向する一対の湾曲部(巻回軸Wを挟んでZ軸方向で対向する部分)と、一対の湾曲部の間の部分である中間部とを有している。   As shown in FIG. 3, the electrode body 400 has a flat shape in a direction orthogonal to the winding axis W. That is, when viewed from the direction of the winding axis W, the electrode body 400 has an oval shape as a whole, the oval straight portion is flat, and the oval curved portion is curved. Become. For this reason, the electrode body 400 has a pair of opposed curved portions (a portion opposed in the Z-axis direction across the winding axis W) and an intermediate portion that is a portion between the pair of curved portions. .

本実施の形態において、正極板410は、アルミニウムからなる長尺帯状の金属箔(正極基材層411)の表面に、正極活物質を含む正極合材層が形成された合材層形成部414を含む。合材層形成部414は正極合材層形成部の一例である。負極板420は、銅からなる長尺帯状の金属箔(負極基材層421)の表面に、負極活物質を含む負極合材層が形成された合材層形成部424を含む。合材層形成部424は負極合材層形成部の一例である。電極体400に用いられる正極活物質及び負極活物質としては、蓄電素子100の性能を損なうものでなければ適宜公知の材料を使用できる。   In the present embodiment, positive electrode plate 410 is a composite material layer forming portion 414 in which a positive electrode composite material layer containing a positive electrode active material is formed on the surface of a long metal foil (positive electrode base material layer 411) made of aluminum. including. The composite material layer forming part 414 is an example of a positive electrode composite material layer forming part. The negative electrode plate 420 includes a composite material layer forming portion 424 in which a negative electrode composite material layer containing a negative electrode active material is formed on the surface of a long strip-shaped metal foil (negative electrode base material layer 421) made of copper. The composite material layer forming part 424 is an example of a negative electrode composite material layer forming part. As the positive electrode active material and the negative electrode active material used for the electrode body 400, known materials can be appropriately used as long as the performance of the power storage device 100 is not impaired.

また、本実施の形態では、セパレータ450a及び450bは、樹脂からなる微多孔性のシートを基材として有している。   In this embodiment, separators 450a and 450b have a microporous sheet made of resin as a base material.

このように構成された電極体400において、より具体的には、正極板410と負極板420とは、セパレータ450aまたは450bを介し、巻回軸Wの方向に互いにずらして巻回されている。そして、正極板410及び負極板420は、それぞれのずらされた方向の端部に、基材層の、合材層が形成されていない部分である合材層非形成部を有する。   In the electrode body 400 configured as described above, more specifically, the positive electrode plate 410 and the negative electrode plate 420 are wound with a shift in the direction of the winding axis W via the separator 450a or 450b. And the positive electrode plate 410 and the negative electrode plate 420 have the mixed material layer non-formation part which is a part in which the mixed material layer is not formed of the base material layer in the edge part of each shifted direction.

具体的には、正極板410は、巻回軸Wの方向の一端(X軸方向マイナス側の端部)に、正極合材層が形成されていない合材層非形成部411aを有している。また、負極板420は、巻回軸Wの方向の他端(X軸方向プラス側の端部)に、負極合材層が形成されていない合材層非形成部421aを有している。   Specifically, the positive electrode plate 410 has, at one end in the direction of the winding axis W (end on the negative side in the X-axis direction), a mixture layer non-forming portion 411a in which no positive electrode mixture layer is formed. Yes. In addition, the negative electrode plate 420 has a mixture layer non-forming portion 421a on which the negative electrode mixture layer is not formed at the other end in the direction of the winding axis W (end on the plus side in the X-axis direction).

つまり、正極板410の露出した金属箔(合材層非形成部411a)の層によって正極集束部が形成され、負極板420の露出した金属箔(合材層非形成部421a)の層によって負極集束部が形成されている。正極集束部を構成する合材層非形成部411aは、正極端部の一例であり、正極集電体700と接合される。負極集束部を構成する合材層非形成部421aは、負極端部の一例であり、負極集電体800と接合される。   In other words, the positive electrode converging portion is formed by the exposed metal foil (mixed material layer non-formed portion 411a) layer of the positive electrode plate 410, and the negative electrode plate 420 is exposed by the exposed metal foil (mixed material layer non-formed portion 421a) layer. A converging part is formed. The mixed material layer non-forming portion 411a constituting the positive electrode converging portion is an example of a positive electrode end portion, and is joined to the positive electrode current collector 700. The mixed material layer non-forming portion 421a constituting the negative electrode converging portion is an example of a negative electrode end portion, and is joined to the negative electrode current collector 800.

なお、本実施の形態では、電極体400の断面形状として長円形状を図示しているが、楕円形状、円形状、多角形状などでもよい。また、電極体400の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した積層型(スタック型)であってもよいし、極板を蛇腹状に折り畳んだ形状(つづら折り形状)であってもよい。   In the present embodiment, an elliptical shape is illustrated as a cross-sectional shape of the electrode body 400, but an elliptical shape, a circular shape, a polygonal shape, or the like may be used. The shape of the electrode body 400 is not limited to the winding type, but may be a stacked type (stacked type) in which flat plate plates are stacked, or a shape in which the electrode plate is folded in a bellows shape (a zigzag folded shape). May be.

[3.スペーサと電極体との構造上の関係]
次に、本実施の形態に係るスペーサ500及び600と電極体400との構造上の関係等について、図4〜図7を用いて説明する。
[3. Structural relationship between spacer and electrode body]
Next, the structural relationship between the spacers 500 and 600 and the electrode body 400 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図4は、実施の形態に係るスペーサ600の平面図であり、図5は、実施の形態に係る蓄電素子100におけるスペーサ600の配置位置を示す蓄電素子100の部分断面図である。なお、図5は、図1に示すV−V線を通るXY平面における蓄電素子100の部分断面が図示されている。また、本実施の形態において、スペーサ500及びスペーサ600の、全体的な構成及び配置の態様は共通する。そのため、図5及び図6では、スペーサ500及び600のうちの負極側のスペーサ600のみを図示し、正極側のスペーサ500についての図示及び説明は省略する。また、図5では、電極体400のおおよその形状がドットを付した領域で表されている。   FIG. 4 is a plan view of spacer 600 according to the embodiment, and FIG. 5 is a partial cross-sectional view of power storage element 100 showing the arrangement position of spacer 600 in power storage element 100 according to the embodiment. Note that FIG. 5 illustrates a partial cross section of the energy storage device 100 in the XY plane passing through the line VV illustrated in FIG. 1. In the present embodiment, the overall configuration and arrangement of the spacer 500 and the spacer 600 are common. Therefore, in FIGS. 5 and 6, only the negative electrode side spacer 600 of the spacers 500 and 600 is illustrated, and illustration and description of the positive electrode side spacer 500 are omitted. Further, in FIG. 5, the approximate shape of the electrode body 400 is represented by a region with dots.

図4及び図5に示すように、スペーサ600は、それぞれが電極体400の側方に位置する一対の側壁部620を有し、一対の側壁部620のそれぞれには電極体400に向けて突出する凸部650が配置されている。凸部650は、セパレータ450の合材層非形成部421a側の端縁に沿う方向(Z軸方向)に長尺状に形成されており(図2A、図3参照)、電極体400を側方から押圧するようにスペーサ600に配置されている。つまり、凸部650は、側壁部620において、巻回軸Wに直交する方向に延設されたリブである、と言うこともできる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the spacer 600 has a pair of side wall portions 620 that are located on the sides of the electrode body 400, and each of the pair of side wall portions 620 protrudes toward the electrode body 400. A convex portion 650 is disposed. The convex portion 650 is formed in a long shape in the direction (Z-axis direction) along the edge of the separator 450 on the side of the non-mixing material layer 421a (see FIG. 2A and FIG. 3). It arrange | positions at the spacer 600 so that it may press from the direction. That is, it can be said that the convex portion 650 is a rib extending in a direction orthogonal to the winding axis W in the side wall portion 620.

また、スペーサ600が有する一対の凸部650は、図4及び図5に示すように、一対の側壁部620においてX軸方向における同じ位置に(つまり、Y軸方向で対向する位置に)設けられている。スペーサ500についても同様に、一対の凸部550は、一対の側壁部520において、X軸方向における同じ位置に(つまり、Y軸方向で対向する位置に)設けられている。   Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the pair of convex portions 650 included in the spacer 600 are provided at the same position in the X-axis direction (that is, at positions facing each other in the Y-axis direction) in the pair of side wall portions 620. ing. Similarly for the spacer 500, the pair of convex portions 550 are provided at the same position in the X-axis direction (that is, at positions facing each other in the Y-axis direction) on the pair of side wall portions 520.

具体的には、スペーサ600の側壁部620において凸部650が配置された部分は、容器本体110の内面と電極体400との間に挟まれており、その結果、凸部650は、電極体400の所定の位置を押圧する状態となっている。より詳細には、一対の凸部650が押える位置(図5における一点鎖線の位置)は、電極体400の負極側におけるY軸方向の両側の傾斜部よりも内側(X軸方向マイナス側)である。また、一対の凸部650が押える位置は、図5に示すように、2つの束に分けられた合材層非形成部421aの間の2つの傾斜部よりも内側である。すなわち、電極体400を形成する要素(正極板410、負極板420、及びセパレータ450)の密度が高い部分、言い換えると、比較的に固い部分を、一対の凸部650が押えることで、セパレータ450をよりしっかりと押さえることができる。これにより、一対の凸部650によるセパレータ450の熱収縮の抑制効果が向上される。また、本実施の形態において、電極体400の正極側に配置されたスペーサ500は、スペーサ600と同様の態様で配置されている。すなわち、一対の凸部550のそれぞれが、電極体400の正極側における、Y軸方向の両側の傾斜部、及び、2つの束に分けられた合材層非形成部411aの間の2つの傾斜部よりも内側(X軸方向プラス側)を押圧する状態となっている。これにより、一対の凸部550によるセパレータ450の熱収縮の抑制効果が向上される。   Specifically, the portion of the side wall portion 620 of the spacer 600 where the convex portion 650 is disposed is sandwiched between the inner surface of the container body 110 and the electrode body 400, and as a result, the convex portion 650 is the electrode body. A predetermined position 400 is pressed. More specifically, the position where the pair of convex portions 650 are pressed (the position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5) is on the inner side (X-axis direction minus side) than the inclined portions on both sides in the Y-axis direction on the negative electrode side. is there. Moreover, as shown in FIG. 5, the position which a pair of convex part 650 presses is an inner side rather than the two inclination parts between the composite material layer non-formation parts 421a divided into two bundles. In other words, the pair of convex portions 650 press the high density portion of the elements (the positive electrode plate 410, the negative electrode plate 420, and the separator 450) that form the electrode body 400, in other words, the relatively hard portion, whereby the separator 450 is pressed. Can be pressed more firmly. Thereby, the suppression effect of the thermal contraction of the separator 450 by a pair of convex part 650 is improved. In the present embodiment, the spacer 500 arranged on the positive electrode side of the electrode body 400 is arranged in the same manner as the spacer 600. That is, each of the pair of convex portions 550 includes two inclined portions between the inclined portions on both sides in the Y-axis direction on the positive electrode side of the electrode body 400 and the mixture layer non-forming portion 411a divided into two bundles. It is in the state which presses the inner side (X-axis direction plus side) from the part. Thereby, the suppression effect of the thermal contraction of the separator 450 by a pair of convex part 550 is improved.

次に、電極体400に対する凸部650及び凸部550の押圧位置の例のそれぞれを、セパレータ450の端縁及び極板の合材層形成部(414、424)の端縁等との関係に着目して図6及び図7を用いて説明する。   Next, each example of the pressing position of the convex portion 650 and the convex portion 550 with respect to the electrode body 400 is related to the edge of the separator 450 and the edge of the composite material layer forming portion (414, 424) of the electrode plate. This will be described with reference to FIGS.

図6は、実施の形態に係る電極体400の負極側におけるスペーサ600の凸部650の位置の一例を示す図である。図7は、実施の形態に係る電極体400の正極側におけるスペーサ500の凸部550の位置の一例を示す図である。なお、図6及び図7において、正極集電体700及び負極集電体800の図示は省略されており、正極板410及び負極板420等の電極体400の構成要素は、凸部650または550との位置関係等が明確になるように、簡易的に図示されている。図6及び図7に関する補足事項は、後述する図9についても適用される。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the position of the convex portion 650 of the spacer 600 on the negative electrode side of the electrode body 400 according to the embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the position of the convex portion 550 of the spacer 500 on the positive electrode side of the electrode body 400 according to the embodiment. 6 and 7, the positive electrode current collector 700 and the negative electrode current collector 800 are not shown, and the constituent elements of the electrode body 400 such as the positive electrode plate 410 and the negative electrode plate 420 are convex portions 650 or 550. It is illustrated in a simplified manner so that the positional relationship and the like are clear. Supplementary matters regarding FIGS. 6 and 7 also apply to FIG. 9 described later.

図6に示すように、スペーサ600の側壁部620に配置された凸部650は、セパレータ450の端部を押さえるよう配置されており、これにより、電極体400の負極側におけるセパレータ450の熱収縮等が抑制される。   As shown in FIG. 6, the convex portion 650 disposed on the side wall portion 620 of the spacer 600 is disposed so as to hold the end portion of the separator 450, and thereby the thermal contraction of the separator 450 on the negative electrode side of the electrode body 400. Etc. are suppressed.

具体的には、スペーサ600が有する凸部650は、電極体400における、セパレータ450の合材層非形成部421a側(X軸方向プラス側)の端縁よりも内側の位置を押圧する。つまり、図6に示すように、セパレータ450の端縁の位置Paよりも内側(X軸方向において、位置Paよりも電極体400の中心に近い位置)に、凸部650が配置される。   Specifically, the convex portion 650 included in the spacer 600 presses a position on the inner side of the electrode body 400 from the edge of the separator 450 on the side of the non-formed material layer forming portion 421a (the X axis direction plus side). That is, as shown in FIG. 6, the convex portion 650 is disposed on the inner side (position closer to the center of the electrode body 400 than the position Pa in the X-axis direction) from the position Pa of the edge of the separator 450.

このように、本実施の形態に係る蓄電素子100は、容器101と、容器101に収容された電極体400であって、負極板420及び正極板410と、負極板420及び正極板410の間に配置されたセパレータ450とが積層されることで形成された電極体400と、容器101の内部において電極体400の側方に配置された側方部材(側壁部620)と、負極板420の端部である合材層非形成部421aと接合された負極集電体800とを備える。側壁部620は、電極体400の、側方から見た場合における、セパレータ450の合材層非形成部421a側の端縁よりも内側の位置を押圧する凸部650であって、セパレータ450の当該端縁に沿う方向に長尺状の凸部650を有する。なお、本実施の形態において側方部材の一例である側壁部620は、スペーサ600の一部として蓄電素子100に備えられている。   As described above, the power storage device 100 according to the present embodiment is the container 101 and the electrode body 400 accommodated in the container 101, and includes the negative electrode plate 420 and the positive electrode plate 410, and the negative electrode plate 420 and the positive electrode plate 410. The electrode body 400 formed by laminating the separator 450 disposed on the side of the electrode body 400, the side member (side wall portion 620) disposed on the side of the electrode body 400 inside the container 101, and the negative electrode plate 420 And a negative electrode current collector 800 bonded to the end portion of the composite material layer non-forming portion 421a. The side wall portion 620 is a convex portion 650 that presses a position on the inner side of the edge of the separator 450 on the side of the non-formed material layer portion 421a when viewed from the side of the electrode body 400. A long convex portion 650 is provided in a direction along the edge. Note that the side wall portion 620 that is an example of a side member in this embodiment is provided in the power storage element 100 as part of the spacer 600.

このように、本実施の形態において、スペーサ600が有する側壁部620は、セパレータ450の端縁に沿って長尺状の凸部650を有し、その凸部650が、電極体400の負極側におけるセパレータ450の端部を押圧することができる。これにより、例えば、側壁部620による押圧力が効率よくセパレータ450の端部に与えられ、その結果、電極体400の負極側におけるセパレータ450の熱収縮が抑制される。また、電極体400の負極側において、積層方向で隣り合うセパレータ450の端縁同士またはセパレータ450の端縁と極板(正極板410または負極板420)との隙間が閉じられる可能性が向上する。これにより、コンタミネーションの電極体400内部への侵入が抑制され、その結果、コンタミネーションに起因する不具合の発生可能性が低下する。具体的には、例えば微小な金属片であるコンタミネーションが正極板410の合材層形成部414に接触した場合、金属が正極電位でイオン化することがある。この場合、イオン化した金属が、近くの負極板420に到達した際に、金属が析出してデンドライトを形成し、このデンドライトが、セパレータ450を貫いて正極板410と負極板420との間の微短絡を発生させる可能性がある。しかしながら、本実施の形態では、上述のように、セパレータ450の端部が押さえられるため、コンタミネーションの移動が抑制され、その結果、コンタミネーションに起因する不具合の発生可能性が低下する。   As described above, in the present embodiment, the side wall portion 620 included in the spacer 600 has the long convex portion 650 along the edge of the separator 450, and the convex portion 650 is the negative electrode side of the electrode body 400. The end of the separator 450 can be pressed. Thereby, for example, the pressing force by the side wall portion 620 is efficiently applied to the end portion of the separator 450, and as a result, thermal contraction of the separator 450 on the negative electrode side of the electrode body 400 is suppressed. Further, on the negative electrode side of the electrode body 400, the possibility of closing the gap between the edges of the separators 450 adjacent in the stacking direction or the edge of the separator 450 and the electrode plate (the positive electrode plate 410 or the negative electrode plate 420) is improved. . Thereby, the penetration | invasion of the contamination to the inside of the electrode body 400 is suppressed, As a result, generation | occurrence | production possibility of the malfunction resulting from a contamination falls. Specifically, for example, when contamination, which is a minute metal piece, comes into contact with the composite material layer forming portion 414 of the positive electrode plate 410, the metal may be ionized at the positive electrode potential. In this case, when the ionized metal reaches the nearby negative electrode plate 420, the metal precipitates to form dendrites, and the dendrites penetrate the separator 450 and the fine particles between the positive electrode plate 410 and the negative electrode plate 420. May cause a short circuit. However, in the present embodiment, as described above, since the end of the separator 450 is pressed, the movement of the contamination is suppressed, and as a result, the possibility of occurrence of a problem due to the contamination is reduced.

ここで、例えば比較的に広い面で電極体400を押す場合、その押圧力は面で分散する(単位面積当たりの押圧力は小さくなる)。一方、本実施の形態に係る蓄電素子100では、セパレータ450の端縁に沿って長尺状の凸部650で電極体400を押圧するため、電極体400に対する押圧力は、セパレータ450の端部に集中して与えられる。言い換えると、側壁部620(スペーサ600)は、セパレータ450の端縁の方向に沿って線状に押圧する凸部650を有している。従って、セパレータ450の端部を押さえる効果が高いと言える。その結果、セパレータ450の熱収縮に対する抑制効果、または、コンタミネーションの侵入抑制効果が向上される。   Here, for example, when the electrode body 400 is pressed on a relatively wide surface, the pressing force is dispersed on the surface (the pressing force per unit area becomes small). On the other hand, in the energy storage device 100 according to the present embodiment, since the electrode body 400 is pressed by the elongated convex portion 650 along the edge of the separator 450, the pressing force on the electrode body 400 is the end of the separator 450. Given to concentrate on. In other words, the side wall part 620 (spacer 600) has the convex part 650 which presses linearly along the direction of the edge of the separator 450. FIG. Therefore, it can be said that the effect of pressing the end of the separator 450 is high. As a result, the effect of suppressing the thermal contraction of the separator 450 or the effect of suppressing the entry of contamination is improved.

また、側壁部620を含むスペーサ600は、容器101の内部に配置される部材である。従って、スペーサ600及び電極体400等が容器101の内部に収容された後に、容器101内に電解液が充填される。つまり、仮に、合材層非形成部421aと負極集電体800との接合工程において生じた銅コンタミネーションが、負極板420の、セパレータ450に覆われた部分に残存していた場合であっても、電解液が注入される時点では、セパレータ450の端縁が閉じられている。従って、銅コンタミネーションは負極板420の近傍の空間に閉じ込められ、その結果、銅コンタミネーションが電解液中を移動することによる正極板410との接触可能性が低減される、という効果を得ることができる。   Further, the spacer 600 including the side wall portion 620 is a member disposed inside the container 101. Therefore, after the spacer 600 and the electrode body 400 are accommodated in the container 101, the container 101 is filled with the electrolyte. That is, suppose that the copper contamination generated in the joining process of the composite material layer non-forming portion 421a and the negative electrode current collector 800 remains in the portion of the negative electrode plate 420 covered with the separator 450. However, the edge of the separator 450 is closed when the electrolyte is injected. Therefore, the copper contamination is confined in the space in the vicinity of the negative electrode plate 420, and as a result, the possibility of contact with the positive electrode plate 410 due to movement of the copper contamination in the electrolyte is reduced. Can do.

また、本実施の形態に係る蓄電素子100において、凸部650は、電極体400の、側方から見た場合のX軸方向における正極板410よりも外側の位置を押圧する。つまり、図6に示すように、負極側における正極板410の端縁の位置Pbよりも外側に、凸部650が配置される。   Further, in power storage element 100 according to the present exemplary embodiment, convex portion 650 presses a position of electrode body 400 outside the positive electrode plate 410 in the X-axis direction when viewed from the side. That is, as shown in FIG. 6, the convex portion 650 is disposed outside the position Pb of the edge of the positive electrode plate 410 on the negative electrode side.

この構成によれば、例えば、合材層非形成部421aから見て正極板410よりも手前の位置で、セパレータ450の端縁同士が閉じられる。これにより、例えば合材層非形成部421aと負極集電体800との接合工程において生じた銅コンタミネーションが、正極板410における、合材層非形成部421aに近い部分に到達し難くなる。従って、銅コンタミネーションが正極板410に接触することに起因する微短絡の発生が抑制される。   According to this configuration, for example, the edges of the separator 450 are closed at a position before the positive electrode plate 410 when viewed from the mixture layer non-forming portion 421a. Thereby, for example, copper contamination generated in the joining process of the composite material layer non-forming part 421a and the negative electrode current collector 800 is difficult to reach a portion of the positive electrode plate 410 close to the composite material layer non-forming part 421a. Therefore, the occurrence of a fine short circuit due to the copper contamination coming into contact with the positive electrode plate 410 is suppressed.

より詳細には、本実施の形態に係る蓄電素子100では、負極板420は、合材層形成部424を有し、凸部650は、電極体400の、側方から見た場合のX軸方向における、合材層形成部424が存在する位置を押圧する。つまり、図6に示すように、負極側における、正極板410の端縁の位置Pbと、合材層形成部424の端縁の位置Pd(合材層形成部424及び合材層非形成部421aのX軸方向の境界位置Pd)との間に凸部650が配置される。   More specifically, in power storage device 100 according to the present embodiment, negative electrode plate 420 has composite material layer forming portion 424, and convex portion 650 is the X axis when viewed from the side of electrode body 400. The position where the composite material layer forming part 424 exists in the direction is pressed. That is, as shown in FIG. 6, the position Pb of the edge of the positive electrode plate 410 on the negative electrode side and the position Pd of the edge of the composite material layer forming portion 424 (the composite material layer forming portion 424 and the composite material layer non-forming portion). The convex portion 650 is disposed between the boundary position Pd) in the X-axis direction of 421a.

ここで、負極集電体800と接合される合材層非形成部421aは、負極基材層421が露出した部分であり、薄くかつ柔らかい部分である。本実施の形態に係る側壁部620に設けられた凸部650は、この薄くかつ柔らかい部分である合材層非形成部421aよりも内側である、合材層形成部424が積層された部分の存在範囲を側方から押圧するため、セパレータ450をよりしっかりと押さえることができる。   Here, the composite material layer non-forming portion 421a joined to the negative electrode current collector 800 is a portion where the negative electrode base material layer 421 is exposed, and is a thin and soft portion. The convex portion 650 provided on the side wall portion 620 according to the present embodiment is a portion of the portion where the composite material layer forming portion 424 is laminated, which is inside the thin composite material portion 421a which is a thin and soft portion. Since the presence range is pressed from the side, the separator 450 can be pressed more firmly.

また、電極体400の正極側では、図7に示すように、スペーサ500の側壁部520に配置された凸部550は、セパレータ450の端部を押さえるよう配置されており、これにより、電極体400の正極側におけるセパレータ450の熱収縮等が抑制される。   Further, on the positive electrode side of the electrode body 400, as shown in FIG. 7, the convex portion 550 disposed on the side wall portion 520 of the spacer 500 is disposed so as to press the end portion of the separator 450. The thermal contraction of the separator 450 on the positive electrode side of 400 is suppressed.

具体的には、本実施の形態に係る蓄電素子100は、容器101と、容器101に収容された電極体400であって、負極板420及び正極板410と、負極板420及び正極板410の間に配置されたセパレータ450とが積層されることで形成された電極体400と、容器101の内部において電極体400の側方に配置された側方部材である側壁部520と、正極板410の端部である合材層非形成部411aと接合された正極集電体700(図2B参照)とを備える。負極板420は、合材層形成部424を有し、正極板410は、合材層形成部414を有する。側壁部520は、セパレータ450の合材層非形成部411aの端縁に沿う方向に長尺状の凸部550を有する。凸部550は、電極体400の、側方から見た場合のX軸方向における、合材層形成部424が存在し、かつ、合材層形成部414が存在しない位置(図7におけるPb〜Pcのいずれかの位置)を押圧する。   Specifically, the storage element 100 according to the present embodiment is a container 101 and an electrode body 400 accommodated in the container 101, and includes a negative electrode plate 420 and a positive electrode plate 410, and a negative electrode plate 420 and a positive electrode plate 410. The electrode body 400 formed by laminating the separator 450 disposed therebetween, the side wall portion 520 that is a side member disposed on the side of the electrode body 400 inside the container 101, and the positive electrode plate 410 And a positive electrode current collector 700 (see FIG. 2B) joined to a non-mixed material layer forming portion 411a. The negative electrode plate 420 has a composite material layer forming part 424, and the positive electrode plate 410 has a composite material layer forming part 414. The side wall part 520 has a long convex part 550 in a direction along the edge of the composite material layer non-forming part 411a of the separator 450. The convex portion 550 is a position where the composite material layer forming portion 424 is present and the composite material layer forming portion 414 is not present in the X-axis direction when viewed from the side of the electrode body 400 (Pb˜ in FIG. 7). Press any position of Pc).

このように、本実施の形態において、スペーサ500が有する側壁部520は、セパレータ450の端縁に沿って長尺状の凸部550を有し、その凸部550が、電極体400の正極側におけるセパレータ450の端部を押圧することができる。これにより、例えば、側壁部520による押圧力が効率よくセパレータ450の端部に与えられ、その結果、電極体400の正極側におけるセパレータ450の熱収縮が抑制される。また、凸部550は、合材層形成部414よりも外側(合材層非形成部411aが存在する範囲)を押圧するため、電極体400を合材層非形成部411aの側から見た場合において、合材層形成部414よりも手前の位置でセパレータ450が押さえられる。これにより、例えば電解液中を移動する銅コンタミネーションが合材層形成部414に到達し難くなる。その結果、銅コンタミネーションに起因する不具合の発生可能性が低下する。   As described above, in the present embodiment, the side wall portion 520 of the spacer 500 has the long convex portion 550 along the edge of the separator 450, and the convex portion 550 is the positive electrode side of the electrode body 400. The end of the separator 450 can be pressed. Thereby, for example, the pressing force by the side wall portion 520 is efficiently applied to the end portion of the separator 450, and as a result, thermal contraction of the separator 450 on the positive electrode side of the electrode body 400 is suppressed. Moreover, since the convex part 550 presses the outer side (range in which the composite material layer non-formation part 411a exists) from the composite material layer formation part 414, the electrode body 400 was seen from the composite material layer non-formation part 411a side. In some cases, the separator 450 is pressed at a position before the composite material layer forming portion 414. Thereby, for example, copper contamination that moves in the electrolytic solution does not easily reach the composite material layer forming portion 414. As a result, the possibility of occurrence of defects due to copper contamination is reduced.

ここで、正極集電体700と接合される合材層非形成部411aは、正極基材層411が露出した部分であり、薄くかつ柔らかい部分である。本実施の形態に係る側壁部520に設けられた凸部550は、この薄くかつ柔らかい部分である合材層非形成部411a及びセパレータ450のみが積層された部分よりも内側である、合材層形成部424が積層された部分の存在範囲を側方から押圧する。そのため、電極体400の、銅コンタミネーションのイオン化が生じやすい正極側において、セパレータ450が合材層形成部414よりも外側でしっかりと押さえられ、その結果、銅コンタミネーションに起因する不具合が、より確実に抑制される。   Here, the composite material layer non-forming portion 411a joined to the positive electrode current collector 700 is a portion where the positive electrode base material layer 411 is exposed, and is a thin and soft portion. The convex part 550 provided in the side wall part 520 which concerns on this Embodiment is a compound material layer which is an inner side rather than the part on which only the compound material layer non-formation part 411a and the separator 450 which are this thin and soft part were laminated | stacked. The existence range of the portion where the forming portion 424 is laminated is pressed from the side. Therefore, on the positive electrode side of the electrode body 400 where ionization of copper contamination is likely to occur, the separator 450 is firmly pressed outside the composite material layer forming portion 414, and as a result, problems caused by copper contamination are more Suppressed reliably.

なお、側壁部520の位置決めという観点から言うと、スペーサ500が有するスペーサ本体部510は、X軸方向において電極体400または正極集電体700に係合する係合部として機能する。つまり、本実施の形態において電極体400に対してY軸方向の側方に配置される側壁部520は、側壁部520と接続されたスペーサ本体部510によってX軸方向の移動が規制される。これにより、例えば、凸部550を、図7に示すPbとPcとの間に精度よく位置させることができる。また、このことはスペーサ600についても適用される。すなわち、スペーサ600が有するスペーサ本体部610は、X軸方向において電極体400または負極集電体800に係合する係合部として機能する。つまり、電極体400に対してY軸方向の側方に配置される側壁部620は、側壁部620と接続されたスペーサ本体部610によってX軸方向の移動が規制される。これにより、例えば、凸部650を、図6に示すPbとPdとの間に精度よく位置させることができる。   In terms of positioning of the side wall 520, the spacer main body 510 included in the spacer 500 functions as an engaging portion that engages with the electrode body 400 or the positive electrode current collector 700 in the X-axis direction. In other words, in the present embodiment, the movement of the side wall portion 520 arranged on the side in the Y axis direction with respect to the electrode body 400 is restricted by the spacer main body portion 510 connected to the side wall portion 520. Thereby, for example, the convex portion 550 can be accurately positioned between Pb and Pc shown in FIG. This also applies to the spacer 600. That is, the spacer main body 610 included in the spacer 600 functions as an engaging portion that engages with the electrode body 400 or the negative electrode current collector 800 in the X-axis direction. In other words, the movement of the side wall portion 620 disposed on the side in the Y axis direction with respect to the electrode body 400 is restricted by the spacer main body portion 610 connected to the side wall portion 620 in the X axis direction. Thereby, for example, the convex portion 650 can be accurately positioned between Pb and Pd shown in FIG.

また、本実施の形態では、スペーサ500は、電極体400の、側方から見た場合のX軸方向における合材層形成部414が存在する範囲を、一対の凸部550が押圧しない位置(図7におけるPcよりも外側)に一対の凸部550を有している。また、スペーサ600も同様に、電極体400の、側方から見た場合のX軸方向における合材層形成部414が存在する範囲を、一対の凸部650が押圧しない位置(図6におけるPbよりも外側)に一対の凸部650を有している。   Further, in the present embodiment, the spacer 500 is a position where the pair of convex portions 550 do not press the range in which the composite material layer forming portion 414 exists in the X-axis direction when viewed from the side of the electrode body 400 ( A pair of convex portions 550 are provided on the outer side of Pc in FIG. Similarly, in the spacer 600, the position where the pair of convex portions 650 do not press the range where the composite material layer forming portion 414 exists in the X-axis direction when viewed from the side of the electrode body 400 (Pb in FIG. 6). A pair of convex portions 650 on the outer side.

すなわち、電極体400を側方から見た場合において、スペーサ500及び600のそれぞれは、合材層形成部414よりも外側の位置でセパレータ450を押さえ、かつ、合材層形成部414の存在する範囲を押さえない。従って、スペーサ500及び600が電極体400に与える押圧力を、セパレータ450の端部を押さえるための力として効率よく使うことができる。その結果、セパレータ450の熱収縮の抑制、または、コンタミネーションに起因する不具合の発生可能性の低下が図られる。また、例えば、スペーサ500及び600が電極体400を過度に押圧することによる、正極板410または負極板420の損傷等の不具合を生じさせないことができる。   That is, when the electrode body 400 is viewed from the side, each of the spacers 500 and 600 holds the separator 450 at a position outside the composite material layer forming portion 414 and the composite material layer forming portion 414 exists. Does not hold down the range. Therefore, the pressing force applied to the electrode body 400 by the spacers 500 and 600 can be efficiently used as a force for pressing the end of the separator 450. As a result, the thermal contraction of the separator 450 can be suppressed, or the possibility of occurrence of defects due to contamination can be reduced. In addition, for example, it is possible to prevent problems such as damage to the positive electrode plate 410 or the negative electrode plate 420 caused by the spacers 500 and 600 pressing the electrode body 400 excessively.

以上、実施の形態に係る蓄電素子100について説明したが、蓄電素子100は、図4〜図7に示す態様とは異なる態様のスペーサを備えてもよい。そこで、以下に、蓄電素子100が備えるスペーサについての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。   The power storage element 100 according to the embodiment has been described above, but the power storage element 100 may include a spacer having a mode different from the modes illustrated in FIGS. Therefore, hereinafter, a modified example of the spacer included in the power storage element 100 will be described focusing on differences from the above embodiment.

(変形例1)
図8は、実施の形態の変形例1に係るスペーサ900の構成を示す正面図である。なお、図8では、スペーサ900の特徴が明確となるように、スペーサ900が有する側壁部920と、電極体400との位置関係を模式的に図示しており、かつ側壁部920を電極体400から離して図示している。また、図8では、電極体400のおおよその形状がドットを付した領域で表されており、容器101のおおよその形状が点線で表されている。
(Modification 1)
FIG. 8 is a front view showing the configuration of the spacer 900 according to the first modification of the embodiment. In FIG. 8, the positional relationship between the side wall portion 920 of the spacer 900 and the electrode body 400 is schematically shown so that the feature of the spacer 900 is clear, and the side wall portion 920 is connected to the electrode body 400. It is shown away from. In FIG. 8, the approximate shape of the electrode body 400 is represented by a region with dots, and the approximate shape of the container 101 is represented by a dotted line.

本変形例に係る蓄電素子100aは、例えば図3を用いて説明したように、巻回軸Wと直交する方向に扁平な形状を有する巻回型の電極体400を有している。巻回型の電極体400は、図8におけるZ軸方向の中央部(対向する一対の湾曲部の間の中間部)がY軸方向に凹みやすい。そこで、本変形例に係るスペーサ900は、電極体400の側方に位置する側壁部920の側面において、長手方向の中央部分が盛り上がった形状の凸部950を有している。   The power storage device 100a according to this modification includes a wound electrode body 400 having a flat shape in a direction orthogonal to the winding axis W, as described with reference to FIG. In the wound electrode body 400, the central portion in the Z-axis direction in FIG. 8 (intermediate portion between a pair of opposed curved portions) is likely to be recessed in the Y-axis direction. Therefore, the spacer 900 according to the present modification has a convex portion 950 having a shape in which the central portion in the longitudinal direction is raised on the side surface of the side wall portion 920 located on the side of the electrode body 400.

すなわち、本変形例において、電極体400は正極板410、負極板420及びセパレータ450が巻回軸W周りに巻回されることで形成されており、凸部950は、長手方向における中央部分の突出量が、他の部分よりも大きく形成されている。   That is, in this modification, the electrode body 400 is formed by winding the positive electrode plate 410, the negative electrode plate 420, and the separator 450 around the winding axis W, and the convex portion 950 is formed at the central portion in the longitudinal direction. The protruding amount is formed to be larger than other portions.

この構成によれば、長手方向の中央部分が他より突出した形状を有する凸部950によって、巻回型の電極体400において凹みやすい中央部をより確実に押さえることができる。具体的には、巻回型の電極体400の湾曲部と中間部とで、正極板410、負極板420及びセパレータ450からなる積層体の疎密について比較すると、湾曲部では積層体が密な状態であるのに対し、中間部では積層体は疎な状態である。そのため、巻回型の電極体400の湾曲部は押圧力が逃げにくく、中間部は押圧力が逃げやすい。つまり、電極体400を側方から押圧した場合、電極体の400の中間部が凹みやすい(巻回軸Wの方向に撓みやすい)。   According to this configuration, the central portion that is likely to be recessed in the wound electrode body 400 can be more reliably pressed by the convex portion 950 having a shape in which the central portion in the longitudinal direction protrudes from others. Specifically, when the density of the laminated body composed of the positive electrode plate 410, the negative electrode plate 420, and the separator 450 is compared between the curved portion and the intermediate portion of the wound electrode body 400, the laminated body is in a dense state in the curved portion. On the other hand, the laminated body is in a sparse state in the intermediate part. Therefore, the curved portion of the wound electrode body 400 is less likely to release the pressing force, and the intermediate portion is more likely to release the pressing force. That is, when the electrode body 400 is pressed from the side, the middle part of the electrode body 400 is easily recessed (easy to bend in the direction of the winding axis W).

そこで、本変形例に係るスペーサ900は、電極体400を効果的に押圧するために、側壁部920の側面において、長手方向の中央部分が盛り上がった形状の凸部950を有している。これにより、例えば、側壁部920の凸部950によるセパレータ450を押さえる効果の実効性が向上する。従って、例えば、積層方向で隣り合うセパレータ450等の要素間の隙間が閉じられる可能性が向上し、その結果、コンタミネーションに起因する不具合の発生可能性が低下する。   Therefore, the spacer 900 according to this modification has a convex portion 950 having a shape in which the central portion in the longitudinal direction is raised on the side surface of the side wall portion 920 in order to effectively press the electrode body 400. Thereby, for example, the effectiveness of the effect of pressing the separator 450 by the convex portion 950 of the side wall portion 920 is improved. Therefore, for example, the possibility that a gap between elements such as the separators 450 adjacent in the stacking direction is closed is improved, and as a result, the possibility of occurrence of defects due to contamination is reduced.

また、セパレータ450の熱収縮の観点から考えると、上述のように、巻回型の電極体400の湾曲部では、セパレータ450を含む積層体が密な状態であるためセパレータ450は収縮し難い。これに対し、巻回型の電極体400の中間部(Z軸方向の中央部)では、セパレータ450を含む積層体が比較的に疎な状態であるため、セパレータ450は収縮しやすい。このような構造上の特徴を有する巻回型の電極体400に対し、凸部950は、中央部分が突出した形状を有することで、セパレータ450の収縮しやすい部分を積極的に押圧することができる。その結果、スペーサ900の凸部950は、セパレータ450の熱収縮をより確実に抑制することができる。   Further, from the viewpoint of thermal contraction of the separator 450, as described above, the separator 450 is difficult to contract at the curved portion of the wound electrode body 400 because the laminated body including the separator 450 is in a dense state. On the other hand, since the laminated body including the separator 450 is in a relatively sparse state in the intermediate part (the central part in the Z-axis direction) of the wound electrode body 400, the separator 450 is easily contracted. With respect to the wound electrode body 400 having such a structural feature, the convex portion 950 has a shape in which the central portion protrudes, so that it can positively press the easily contracting portion of the separator 450. it can. As a result, the convex portion 950 of the spacer 900 can more reliably suppress the thermal shrinkage of the separator 450.

(変形例2)
図9は、実施の形態の変形例2に係るスペーサ600aが有する凸部660の構成を示す図である。
(Modification 2)
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the convex portion 660 included in the spacer 600a according to the second modification of the embodiment.

本変形例に係るスペーサ600aの側壁部620は、電極体400に向けて突出した凸部660を有している。本変形例に係る凸部660は、上記実施の形態に係るスペーサ600が有する凸部650とは異なり、2段階の突出した部分によって構成されている。   The side wall portion 620 of the spacer 600 a according to this modification has a convex portion 660 that protrudes toward the electrode body 400. Unlike the convex part 650 which the spacer 600 which concerns on the said embodiment has, the convex part 660 which concerns on this modification is comprised by the part which protruded in two steps.

具体的には、凸部660は、第一凸部660aと第一凸部660aよりも突出量が小さい第二凸部660bと有する。第一凸部660aは、電極体400の、側方から見た場合のX軸方向におけるセパレータ450の端縁よりも内側の位置を押圧する。第二凸部660bは、電極体400の、側方から見た場合のX軸方向における合材層形成部414の端縁の位置を押圧する。   Specifically, the convex portion 660 includes a first convex portion 660a and a second convex portion 660b having a smaller projection amount than the first convex portion 660a. The 1st convex part 660a presses the position inside the edge of the separator 450 in the X-axis direction when it sees from the side of the electrode body 400. As shown in FIG. The 2nd convex part 660b presses the position of the edge of the compound material layer formation part 414 in the X-axis direction at the time of seeing the electrode body 400 from the side.

この構成によれば、例えば、電極体400の、合材層形成部414の端縁の位置に生じた段差に、2段構成の凸部660を合致させた状態で、セパレータ450を凸部660によってしっかりと押さえることができる。そのため、例えば、セパレータ450の熱収縮の抑制、または、銅コンタミネーションの合材層形成部414との接触の抑制をより確実化できる。   According to this configuration, for example, the separator 450 is formed in the projecting portion 660 in a state where the projecting portion 660 having the two-stage configuration is matched with the step generated at the edge position of the composite material layer forming portion 414 of the electrode body 400. Can be pressed firmly. Therefore, for example, suppression of thermal contraction of the separator 450 or suppression of contact with the composite material layer forming portion 414 of copper contamination can be further ensured.

(他の実施の形態)
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
(Other embodiments)
As described above, the power storage device according to the present invention has been described based on the embodiment and the modifications thereof. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications. Without departing from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art may be applied to the above-described embodiment or modification, or a form constructed by combining a plurality of the constituent elements described above. It is included in the range.

例えば、電極体400を側方から押圧する側方部材は、スペーサ500または600以外によって実現されてもよい。例えば、電極体400のY軸方向の側面に沿って配置される板状部材におけるX軸方向の両端に、Z軸方向に長尺状の凸部を設けることで、凸部に、セパレータ450の端部を押さえさせることができる。   For example, the side member that presses the electrode body 400 from the side may be realized by means other than the spacer 500 or 600. For example, by providing long projections in the Z-axis direction at both ends in the X-axis direction of the plate-like member disposed along the side surface in the Y-axis direction of the electrode body 400, The end can be pressed.

また、スペーサ500の凸部550及び600の凸部650のそれぞれは、電極体400を直接的に押圧しなくてもよい。例えば、電極体400の外周に沿って絶縁フィルムが配置されている場合、凸部550及び凸部650のそれぞれは、絶縁フィルムを介して電極体400を押圧してもよい。   In addition, each of the convex portions 550 of the spacer 500 and the convex portion 650 of the 600 may not press the electrode body 400 directly. For example, when the insulating film is disposed along the outer periphery of the electrode body 400, each of the convex portion 550 and the convex portion 650 may press the electrode body 400 via the insulating film.

また、Z軸方向に長尺状の棒体を、例えば図6におけるPa〜Pbの範囲のいずれかに配置することで、電極体400の負極側におけるセパレータ450の端部を押さえるための側方部材として機能させてもよい。正極側についても同様であり、Z軸方向に長尺状の棒体を、例えば図7におけるPb〜Pcの範囲のいずれかに配置することで、電極体400の正極側におけるセパレータ450の端部を押さえるための側方部材として機能させてもよい。   Moreover, the side for pressing the end of the separator 450 on the negative electrode side of the electrode body 400 by arranging a long rod body in the Z-axis direction, for example, in any of the ranges of Pa to Pb in FIG. You may make it function as a member. The same applies to the positive electrode side, and an end of the separator 450 on the positive electrode side of the electrode body 400 is arranged by arranging a long rod body in the Z-axis direction, for example, in any of the ranges of Pb to Pc in FIG. You may make it function as a side member for pressing down.

また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。例えば、変形例1の構成を変形例2に適用してもよい。   In addition, embodiments constructed by arbitrarily combining the constituent elements included in the above-described embodiment and its modifications are also included in the scope of the present invention. For example, the configuration of Modification 1 may be applied to Modification 2.

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子に適用できる。   The present invention can be applied to power storage elements such as lithium ion secondary batteries.

100、100a 蓄電素子
101 容器
400 電極体
410 正極板
411 正極基材層
411a、421a 合材層非形成部
414、424 合材層形成部
420 負極板
421 負極基材層
450、450a、450b セパレータ
500、600、600a、900 スペーサ
520、620、920、 側壁部
550、650、660、950 凸部
700 正極集電体
800 負極集電体
100, 100a Power storage element 101 Container 400 Electrode body 410 Positive electrode plate 411 Positive electrode base material layer 411a, 421a Composite material layer non-forming part 414, 424 Composite material layer forming part 420 Negative electrode plate 421 Negative electrode base material layer 450, 450a, 450b Separator 500 , 600, 600a, 900 Spacer 520, 620, 920, Side wall part 550, 650, 660, 950 Protruding part 700 Positive electrode current collector 800 Negative electrode current collector

Claims (6)

容器と、
前記容器に収容された電極体であって、負極板及び正極板と、前記負極板及び前記正極板の間に配置されたセパレータとが積層されることで形成された電極体と、
前記容器の内部において、前記電極体の側方に配置された側方部材と、
前記負極板の端部である負極端部と接合された導電部材とを備え、
前記側方部材は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記セパレータの前記負極端部側の端縁よりも内側の位置を押圧する凸部であって、前記セパレータの前記端縁に沿う方向に長尺状の凸部を有する、
蓄電素子。
A container,
An electrode body housed in the container, the electrode body formed by laminating a negative electrode plate and a positive electrode plate, and a separator disposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate;
Inside the container, a side member disposed on the side of the electrode body,
A conductive member joined to a negative electrode end that is an end of the negative electrode plate,
The side member is a convex portion that presses a position on the inner side of an edge of the separator on the negative electrode end side when viewed from the side of the electrode body, and the end of the separator. It has a long convex part in the direction along the edge,
Power storage element.
前記凸部は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記正極板よりも外側の位置を押圧する、
請求項1記載の蓄電素子。
The convex portion presses a position outside the positive electrode plate when viewed from the side of the electrode body,
The power storage device according to claim 1.
前記負極板は、負極合材層形成部を有し、
前記凸部は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記負極合材層形成部が存在する位置を押圧する、
請求項2記載の蓄電素子。
The negative electrode plate has a negative electrode mixture layer forming part,
The convex portion presses a position where the negative electrode mixture layer forming portion exists when viewed from the side of the electrode body,
The electricity storage device according to claim 2.
容器と、
前記容器に収容された電極体であって、負極板及び正極板と、前記負極板及び前記正極板の間に配置されたセパレータとが積層されることで形成された電極体と、
前記容器の内部において、前記電極体の側方に配置された側方部材と、
前記正極板の端部である正極端部と接合された導電部材とを備え、
前記負極板は、負極合材層形成部を有し、
前記正極板は、正極合材層形成部を有し、
前記側方部材は、前記セパレータの前記正極端部側の端縁に沿う方向に長尺状の凸部を有し、
前記凸部は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記負極合材層形成部が存在し、かつ、前記正極合材層形成部が存在しない位置を押圧する、
蓄電素子。
A container,
An electrode body housed in the container, the electrode body formed by laminating a negative electrode plate and a positive electrode plate, and a separator disposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate;
Inside the container, a side member disposed on the side of the electrode body,
A conductive member joined to a positive electrode end that is an end of the positive electrode plate;
The negative electrode plate has a negative electrode mixture layer forming part,
The positive electrode plate has a positive electrode mixture layer forming part,
The side member has a long convex portion in a direction along the edge on the positive electrode end side of the separator,
The convex portion, when viewed from the side of the electrode body, presses the position where the negative electrode mixture layer forming portion is present and the positive electrode mixture layer forming portion is not present,
Power storage element.
前記側方部材は、前記電極体の、前記側方から見た場合における、前記正極合材層形成部が存在する範囲を、前記凸部が押圧しない位置に前記凸部を有する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の蓄電素子。
The side member has the convex portion at a position where the convex portion does not press the range where the positive electrode mixture layer forming portion exists when viewed from the side of the electrode body.
The electrical storage element as described in any one of Claims 1-4.
前記電極体は前記負極板、前記正極板及び前記セパレータが巻回軸周りに巻回されることで形成されており、
前記凸部は、長手方向における中央部分の突出量が、他の部分よりも大きく形成されている、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の蓄電素子。
The electrode body is formed by winding the negative electrode plate, the positive electrode plate and the separator around a winding axis,
The protrusion is formed such that the protruding amount of the central portion in the longitudinal direction is larger than other portions.
The electrical storage element as described in any one of Claims 1-5.
JP2017181779A 2017-09-21 2017-09-21 Power storage element Active JP6958165B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017181779A JP6958165B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Power storage element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017181779A JP6958165B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Power storage element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019057444A true JP2019057444A (en) 2019-04-11
JP6958165B2 JP6958165B2 (en) 2021-11-02

Family

ID=66107821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017181779A Active JP6958165B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Power storage element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6958165B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024016273A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery cell, battery and electric device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120135283A1 (en) * 2010-11-25 2012-05-31 Chi-Young Lee Rechargeable battery
JP2013089558A (en) * 2011-10-21 2013-05-13 Gs Yuasa Corp Power storage element
JP2013093314A (en) * 2011-10-04 2013-05-16 Gs Yuasa Corp Electrochemical device
JP2014096387A (en) * 2014-01-24 2014-05-22 Gs Yuasa Corp Battery
US20150147636A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
JP2015185470A (en) * 2014-03-25 2015-10-22 株式会社Gsユアサ Power storage element
JP2016039090A (en) * 2014-08-08 2016-03-22 株式会社Gsユアサ Power storage element, and power storage device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120135283A1 (en) * 2010-11-25 2012-05-31 Chi-Young Lee Rechargeable battery
JP2013093314A (en) * 2011-10-04 2013-05-16 Gs Yuasa Corp Electrochemical device
JP2013089558A (en) * 2011-10-21 2013-05-13 Gs Yuasa Corp Power storage element
US20150147636A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
JP2014096387A (en) * 2014-01-24 2014-05-22 Gs Yuasa Corp Battery
JP2015185470A (en) * 2014-03-25 2015-10-22 株式会社Gsユアサ Power storage element
JP2016039090A (en) * 2014-08-08 2016-03-22 株式会社Gsユアサ Power storage element, and power storage device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024016273A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery cell, battery and electric device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6958165B2 (en) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102568341B1 (en) Energy storage device
JP6586969B2 (en) Power storage module
JP2019053863A (en) Power storage element
JP7163932B2 (en) Storage element
JP2018106967A (en) Power storage device and manufacturing method thereof
JP7069614B2 (en) Power storage device
JP6950406B2 (en) Power storage element
JP7009884B2 (en) Power storage element
JP2019079614A (en) Power storage module, and method for manufacturing power storage module
JP6958165B2 (en) Power storage element
JP7056560B2 (en) Power storage element and manufacturing method of power storage element
JPWO2019189341A1 (en) Power storage element
JP7119837B2 (en) Storage element
JP6926509B2 (en) Power storage device
WO2019116914A1 (en) Electricity storage element
JP7024286B2 (en) Power storage element
JP7346856B2 (en) Energy storage element and its manufacturing method
JP2019061893A (en) Power storage element
US12002999B2 (en) Energy storage device
JP7259261B2 (en) Storage element
JP7024288B2 (en) Power storage element
JP7059548B2 (en) Power storage element
JP7275677B2 (en) power storage device
JP6926899B2 (en) Power storage element
JP2018120830A (en) Power storage element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210730

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210920

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6958165

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150