JP2024109343A - 蓄電デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】電極タブ群近傍にリチウム塩が析出しにくい蓄電デバイスを提供する。【解決手段】ここで開示される蓄電デバイス100は、第1電極22および第2電極24を含む電極体20と、電解液80と、これらを収容するケース10とを備える。電極体20は、第1電極タブ群と第2電極タブ群とを備える。ケース10は、底壁12aと、一対の第1側壁12bと、一対の第2側壁12cと、開口12hとを含むケース本体12と、開口12hを封止する封口板14とを備える。蓄電デバイス100が満充電状態のとき、蓄電デバイス100が、底壁12aに対して垂直な方向が鉛直方向となる状態で、ケース本体12と電極体20との間に存在する電解液である余剰電解液80を有し、余剰電解液80の液面80Hが、第1電極タブ群23の底壁12a側に最も近い部分よりも封口板14側に位置する。【選択図】図3
Description
本開示は、蓄電デバイスに関する。
特許文献1には、捲回電極体を備える電池が開示されている。かかる捲回電極体の一方の端部には正極タブ群が設けられ、他方の端部には負極タブ群が設けられている。当該電池では、正極タブ群および負極タブ群が電池ケースの側壁に向かって突出する配置となるように捲回電極体が電池ケースに収容されている(所謂横タブ型の電池)。
特許文献2には、捲回電極体の下端部が電解液に浸っているリチウムイオン二次電池が開示されている。当該電池では、捲回電極体の電解液の高さに対しての電解液の液面の位置の規定、および、電極体と集電端子との接合部の位置を規定することで、サイクル耐久性に優れたリチウムイオン二次電池が実現される、とされている。また、特許文献3には、電池ケースへの電解液の注液工程にかかる時間を短縮する技術が開示されている。
ところで、リチウム塩を含む電解液と、電極タブ群(正極タブ群または負極タブ群)を有する電極体とを備える蓄電デバイスでは、当該電極タブ群近傍にリチウム析出が起こり易い傾向にある。
そこで、本技術は、電極タブ群近傍にリチウム塩が析出しにくい蓄電デバイスを提供することを主な目的とする。
ここで開示される蓄電デバイスは、第1電極および第2電極を含む電極体と、有機溶媒及びリチウム塩を含む電解液と、上記電極体および上記電解液を収容するケースとを備える。上記電極体は、第1の端部から突出した複数の第1電極タブを含む第1電極タブ群と、第2の端部から突出した複数の第2電極タブを含む第2電極タブ群とを備える。上記ケースは、底壁と、上記底壁から延び相互に対向する一対の第1側壁と、上記底壁から延び相互に対向する一対の第2側壁と、上記底壁に対向する開口とを含むケース本体と、上記開口を封止する封口板とを備える。上記第1電極タブ群は、上記電極体における上記一対の第2側壁のうちの一方側に配置され、上記第2電極タブ群は、上記電極体における上記一対の第2側壁のうちの他方側に配置されている。そして、上記蓄電デバイスが満充電状態のとき、上記蓄電デバイスが上記底壁に対して垂直な方向が鉛直方向となる状態で上記ケース本体と上記電極体との間に存在する上記電解液である余剰電解液を有し、上記余剰電解液の液面が、上記第1電極タブ群の上記底壁側に最も近い部分よりも上記封口板側に位置する。
かかる構成の蓄電デバイスでは、第1電極タブ群の少なくとも一部が余剰電解液に浸っている。これにより、第1電極タブ群近傍のリチウム塩濃度が均一化され易くなる。その結果、電極タブ群近傍にリチウム塩が析出し難くなる。
以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術のいくつかの好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本開示の実施に必要な事柄(例えば、本開示を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス)は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の説明は、ここで開示される技術を以下の実施形態に限定することを意図したものではない。本明細書において範囲を示す「A~B(ここでA、Bは任意の数値)」の表記は、「A以上B以下」を意味すると共に、「Aを超えてB未満」、「Aを超えてB以下」、および「A以上B未満」の意味を包含する。
本明細書において「蓄電デバイス」とは、充電と放電とを行うことができるデバイスをいう。蓄電デバイスには、二次電池(リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池)等の電池と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ(物理電池)とが包含される。
本発明者の検討によれば、電極タブ群近傍のリチウム析出は、以下のようなメカニズムで生じると推測される。なお、当該メカニズムは本技術を何ら限定するものではない。
まず、蓄電デバイスを急速充電した際に、電極タブが設けられている電極体の端部のリチウム塩濃度が電極体の中央部および余剰電解液よりも低くなる(詳細には、電極体中央部のリチウム塩濃度よりも余剰電解液のリチウム塩濃度の方が低くなる)。電極タブ近傍では電解液の交換が起こり難くリチウム塩濃度の均一化がされにくく、電極タブ近傍のリチウム塩濃度は比較的低い状態が維持される。その結果、リチウム塩濃度が低い部分は反応抵抗が高くなるため、電極タブ近傍に電流が集中し易くなり、リチウム析出が生じ易くなる(ハイレート耐性が低い)と推測される。図1は、捲回電極体が備える正極および負極における電流密度の分布を示す図である。図1に示すように、正極タブおよび負極タブの近傍では電流密度が高くなっていることがわかる。このような知見を基に、本発明者は本技術を完成させた。
まず、蓄電デバイスを急速充電した際に、電極タブが設けられている電極体の端部のリチウム塩濃度が電極体の中央部および余剰電解液よりも低くなる(詳細には、電極体中央部のリチウム塩濃度よりも余剰電解液のリチウム塩濃度の方が低くなる)。電極タブ近傍では電解液の交換が起こり難くリチウム塩濃度の均一化がされにくく、電極タブ近傍のリチウム塩濃度は比較的低い状態が維持される。その結果、リチウム塩濃度が低い部分は反応抵抗が高くなるため、電極タブ近傍に電流が集中し易くなり、リチウム析出が生じ易くなる(ハイレート耐性が低い)と推測される。図1は、捲回電極体が備える正極および負極における電流密度の分布を示す図である。図1に示すように、正極タブおよび負極タブの近傍では電流密度が高くなっていることがわかる。このような知見を基に、本発明者は本技術を完成させた。
図2は、蓄電デバイス100の斜視図である。図3は、図2のIII-III線断面図である。図4は、図2のIV-IV線断面図である。図5は、図2のV-V線断面図である。以下の説明において、図面中の符号L、R、F、Rr、U、Dは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号X、Y、Zは、蓄電デバイス100の短辺方向、短辺方向と直交する長辺方向、上下方向を、それぞれ表すものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、蓄電デバイス100の設置形態を何ら限定するものではない。なお、各図面は模式的に描かれており、寸法関係(長さ、幅、厚み等)は実際の寸法関係を必ずしも反映するものではない。また、以下に説明する図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。
図3に示すように、蓄電デバイス100は、ケース10と、電極体20と、電解液80とを備えている。また、本実施形態に係る蓄電デバイス100は、さらに、第1電極端子30と、第1電極外部導電部材32と、第2電極端子40と、第2電極外部導電部材42と、ガスケット90と、外部絶縁部材92と、第1電極集電部50と、第2電極集電部60と、内部絶縁部材70とを備えている。蓄電デバイス100は、ここではリチウムイオン二次電池である。
ケース10は、電極体20を収容する筐体である。ケース10は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状(角形)の外形を有する。ケース10の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。ケース10は、所定の強度を有する金属製であることが好ましい。この種の金属材料の一例として、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等が挙げられる。
ケース10は、ケース本体12と、封口板14と、ガス排出弁17を備えている。ケース本体12は、一つの面が開口12hとなった扁平な角型(六面体形状)の容器である。具体的には、ケース本体12は、図2に示すように、略矩形状の底壁12aと、底壁12aの短辺から上方Uに延びて相互に対向する一対の第1側壁12bと、底壁12aの長辺から上方Uに延びて相互に対向する一対の第2側壁12cと、を備えている。第2側壁12cの面積は、第1側壁12bの面積よりも小さい。開口12hは、上記一対の第1側壁12bと一対の第2側壁12cに囲まれたケース本体12の上面に形成されている。封口板14は、ケース本体12の開口12hを封止するようにケース本体12に取り付けられている。封口板14は、平面視において略矩形状の板材である。封口板14は、ケース本体12の底壁12aと対向している。ケース10は、ケース本体12の開口12hの周縁に封口板14が接合(例えば溶接接合)されることによって形成される。封口板14の接合は、例えばレーザ溶接等の溶接によって行うことができる。
図2および図3に示すように、ガス排出弁17は、封口板14に形成されている。ガス排出弁17は、ケース10内の圧力が所定値以上になった際に開口して、ケース10内のガスを排出するように構成される。
封口板14には、ガス排出弁17の他に、注液孔15と、2つの端子挿入穴18、19と、が設けられている。注液孔15は、ケース本体12の内部空間と連通しており、蓄電デバイス100の製造工程において電解液を注液するために設けられた開口である。注液孔15は、封止部材16により封止されている。かかる封止部材16としては、例えば、ブラインドリベットが好適である。これによって、ケース10の内部で封止部材16を強固に固定できる。
図6は、封口板14に取り付けられた電極体20を模式的に示す斜視図である。本実施形態では、複数個(ここでは3個)の電極体20がケース10の内部に収容される。なお、1つのケース10の内部に収容される電極体20の数は特に限定されず、1つであってもよいし、2つ以上(複数)であってもよい。図3に示すように、各々の電極体20の長辺方向Yの一方側(図3の左側)には第1電極集電部50が配置され、長辺方向Yの他方(図3の右側)には第2電極集電部60が配置される。複数の電極体20の各々は、並列に接続されている。ただし、複数の電極体20は、直列に接続されていてもよい。なお、電極体20は、樹脂製シートからなる絶縁シートに覆われた状態で、捲回軸WLが底壁12aに沿うようにして、ケース10のケース本体12の内部に収容されてもよい。絶縁シートは、例えば、袋状、箱状であってよく、1または複数枚のシートを折り曲げて箱状としてもよい。
図7は、電極体20を模式的に示す斜視図である。図8は、電極体20の構成を示す模式図である。図8に示すように、電極体20は、第1電極22と第2電極24とセパレータ26とを有する。電極体20は、ここでは、帯状の第1電極22と帯状の第2電極24とが2枚の帯状のセパレータ26を介して積層され、捲回軸WLを中心として捲回された捲回電極体である。ただし、電極体の構造は、ここに開示される技術を限定するものではない。例えば、電極体は、複数枚の方形状(典型的には矩形状)の第1電極と、複数枚の方形状(典型的には矩形状)の第2電極とが、絶縁された状態で積み重ねられてなる積層電極体であってもよい。
なお、第1電極22および第2電極24はそれぞれ正極または負極であり得る。例えば、第1電極22が負極、かつ、第2電極24が正極であってもよいが、好ましくは第1電極22が正極、かつ、第2電極24が負極である。第1電極22と第2電極24とは、互いに異なる電極である。本実施形態では、第1電極22が正極、第2電極24が負極である。
電極体20は、扁平形状を有している。電極体20は、捲回軸WLが長辺方向Yと略平行になる向きで、ケース本体12の内部に配置されている。即ち、蓄電デバイス100の厚み方向X(ケース10の第1側壁12bに対して垂直な方向)と、電極体20の厚み方向とが一致する向きで、電極体20がケース本体12の内部に配置されている。具体的には、図4に示すように、電極体20は、ケース本体12の底壁12aおよび封口板14と対向する一対の湾曲部(R部)20rと、一対の湾曲部20rを連結し、ケース本体12の第1側壁12bに対向する平坦部20fとを有している。平坦部20fは、第1側壁12bに沿って延びている。
本技術は、電解液中の塩濃度のムラが生じやすい幅広の電極体を備える蓄電デバイスにおいても好適に効果を発揮する。幅広の電極体では電極体内外で液交換がされにくくなり、塩濃度のムラが生じやすい。そのため、電極体20のアスペクト比(幅(長辺方向Yにおける長さ)/高さ(上下方向Zにおける長さ))は、例えば、2以上、または2.3以上であってよい。
第1電極22(ここでは正極)は、図8に示すように、第1電極集電体22cと、当該第1電極集電体22cの少なくとも一方の表面上に固着された第1電極活物質層22aと、第1電極保護層22pとを有する。ただし、第1電極保護層22pは必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。第1電極集電体22cは、帯状である。第1電極集電体22cは、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。第1電極集電体22cは、ここでは金属箔、具体的にはアルミニウム箔である。
第1電極集電体22cの捲回軸WLの軸方向の一方の端部(電極体20の第1の端部20a。図8の左端部。)には、複数の第1電極タブ22tが設けられている。複数の第1電極タブ22tは、帯状の第1電極22の長手方向に沿って間隔を置いて(間欠的に)設けられている。複数の第1電極タブ22tは、捲回軸WLの軸方向の一方側(電極体20の第1の端部20a側。図8の左側。)に向かって、セパレータ26よりも外側に突出している。第1電極タブ22tは、第1電極集電体22cの一部であり、金属箔(アルミニウム箔)からなっている。ただし、第1電極タブ22tは、第1電極集電体22cとは別の部材であってもよい。第1電極タブ22tの少なくとも一部には、第1電極活物質層22aおよび第1電極保護層22pが形成されずに、第1電極集電体22cが露出した領域が形成される。
図5に示すように、複数の第1電極タブ22tは、捲回軸WLの軸方向の一方の端部(図5の左端部)で積層され、第1電極タブ群23を構成する。図3に示すように、第1電極タブ群23は、電極体20の第1の端部20aから突出している。ケース10内部において、第1電極タブ群23は、ケース本体12の第2側壁12cのうちの一方側(図1の左側)に配置されている。複数の第1電極タブ22tの各々は、折り曲げられた状態で第1電極集電部50に接続されている。これにより、ケース10内に収容される電極体20の本体部のサイズを大きくすることができるため、蓄電デバイス100を高エネルギー密度化することができる。なお、複数の第1電極タブ22tの各々は、折り曲げられていなくてもよい。
本技術は、電極端子と電気的に接続されるための集電体露出部が帯状に設けられている電極体(即ち、電極体の高さ方向全体に集電体露出部を有している電極体)よりも、電極端子と電気的に接続されるための部分がタブ状(電極タブ)に設けられた電極体を備えた蓄電デバイスにおいて、より効果を発揮する。電極タブが設けられることで、電極タブ近傍に電流が集中し易くなり、リチウム析出が生じやすいからである。
図3に示すように、ケース本体12の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)において、電極体20の第1の端部20aの長さL1に対する第1電極タブ群23の長さL3の割合(L3/L1)は、例えば、0.1以上、好ましくは0.2以上である。また、上記割合(L3/L1)は、0.5以下、好ましくは0.4以下である。なお、第1電極タブ群23の長さL3は、第1電極タブ群23の上下方向Zにおける最長の長さのことをいう。
図3に示すように、第1電極タブ群23は、第1電極集電部50を介して第1電極端子30と電気的に接続される。第1電極集電部50は、ここでは、第1電極第1集電部51と、第1電極第2集電部52とを備える。第1電極第1集電部51と、第1電極第2集電部52は、第1電極集電体22cと同じ金属種であることが好ましく、例えばアルミニウム、アルミニウム合金などの導電性金属で構成され得る。第1電極タブ群23と第1電極第2集電部52とは接続部Jにおいて接続されている(図5参照)。接続部Jは、例えば、超音波接合部、レーザ溶接部等であり得る。また、第1電極第2集電部52と、第1電極第1集電部51とは電気的に接続されている(図3参照)。第1電極第1集電部51は、第1電極端子30と電気的に接続されている(図3参照)。
本実施形態では、図3に示すように、第1電極第1集電部51は、封口板14の内側面に沿って延びる第1領域と、ケース10の第2側壁12cの内側面に沿って延びる第2領域とを有する。上記第1領域は、第1電極端子30と電気的に接続されている。上記第2領域は、第1電極第2集電部52と電気的に接続されている。第1電極第1集電部51は、一つの部材を例えばプレス加工等によって折り曲げることで構成されてもよく、複数の部材を溶接接合等によって一体化することで構成されてもよい。第1電極第1集電部51は、ここでは、かしめ加工によって、封口板14に固定されている。
本実施形態では、図3に示すように、第1電極第2集電部52は、ケース10の第2側壁12cの内側面に沿って(上下方向Zに)延びている。本実施形態では、第1電極第2集電部52は、第1電極第1集電部51と接続されている上端部と、第1電極タブ群23と接続されている下端部との間に傾斜部を有している。しかしながら、第1電極第2集電部52は上記傾斜部を有さなくてもよい。
第1電極端子30は、図3に示すように、封口板14の長辺方向Yの一方の端部(図3の左端部)に形成された端子挿入穴18に挿通されている。第1電極端子30は、封口板14に固定されている。第1電極端子30は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることがより好ましい。第1電極端子30の少なくとも一部は、ケース10の外側の表面に露出している。また、ここでは第1電極端子30は、ケース10の内部において第1電極第1集電部51と電気的に接続されている。ここでは、第1電極端子30は、かしめ加工などによって端子挿入穴18の周縁部分にかしめられている。
第1電極端子30は、内部絶縁部材70およびガスケット90によって、封口板14と絶縁される。なお、内部絶縁部材70は、第1電極第1集電部51と封口板14との間に介在するベース部70aと、当該ベース部70aから電極体20側に突出する突出部70bとを備えている。突出部70bによって、電極体20の移動が規制され、封口板14と電極体20との接触を防止できる。一方、ケース10の外部において、第1電極端子30は第1電極外部導電部材32と接続されている。第1電極外部導電部材32は、バスバ等の外部部材が付設され得る部材である。第1電極外部導電部材32と封口板14の外側面との間には、外部絶縁部材92が配置されている。外部絶縁部材92によって第1電極外部導電部材32と封口板14とが絶縁されている。なお、第1電極外部導電部材32と、外部絶縁部材92とは必須の構成ではなく、適宜省略され得る。内部絶縁部材70、ガスケット90、および外部絶縁部材92は、例えばパーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂や、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の合成樹脂材料によって構成され得る。
図8に示すように、第1電極活物質層22aは、帯状の第1電極集電体22cの長手方向に沿って、帯状に設けられている。第1電極活物質層22aは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な活物質(例えば、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物)を含んでいる。第1電極活物質層22aの固形分全体を100質量%としたときに、活物質は、概ね80質量%以上、典型的には90質量%以上、例えば95質量%以上を占めていてもよい。第1電極活物質層22aは、活物質以外の任意成分、例えば、導電材、バインダ、各種添加成分等を含んでいてもよい。導電材としては、例えばアセチレンブラック(AB)等の炭素材料を使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン(PVdF)等を使用し得る。
本技術は、電解液中の塩濃度のムラが生じやすい幅広の電極体を備える蓄電デバイス(高容量の蓄電デバイス)においても好適に効果を発揮する。そのため、第1電極活物質層22aの幅(捲回軸WLの軸方向の長さ)は、例えば、10cm以上、20cm以上、または25cm以上であってよい。
第1電極保護層22pは、図8に示すように、長辺方向Yにおいて第1電極集電体22cと第1電極活物質層22aとの境界部分に設けられている。第1電極保護層22pは、ここでは第1電極集電体22cの捲回軸WLの軸方向の一方の端部(図8の左端部)に設けられている。第1電極保護層22pは、第1電極活物質層22aに沿って、帯状に設けられている。第1電極保護層22pは、無機フィラー(例えば、アルミナ)を含んでいる。第1電極保護層22pは、無機フィラー以外の任意成分、例えば、導電材、バインダ、各種添加成分等を含んでいてもよい。導電材およびバインダは、第1電極活物質層22aに含み得るとして例示したものと同じであってもよい。
第2電極24(ここでは負極)は、図8に示すように、第2電極集電体24cと、第2電極集電体24cの少なくとも一方の表面上に固着された第2電極活物質層24aと、を有する。第2電極集電体24cは、帯状である。第2電極集電体24cは、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。第2電極集電体24cは、ここでは金属箔、具体的には銅箔である。
第2電極集電体24cの捲回軸WLの軸方向の一方の端部(電極体20の第2の端部20b。図8の右端部。)には、複数の第2電極タブ24tが設けられている。第2電極タブ24tは、捲回軸WLの軸方向において、第1電極タブ22tが設けられているサイドとは反対側のサイドに設けられている。複数の第2電極タブ24tは、帯状の第2電極24の長手方向に沿って間隔を置いて(間欠的に)設けられている。複数の第2電極タブ24tは、捲回軸WLの軸方向の一方側(電極体20の第2の端部20b側。図8の右側。)に向かって、セパレータ26よりも外側に突出している。第2電極タブ24tは、第2電極集電体24cの一部であり、金属箔(銅箔)からなっている。ただし、第2電極タブ24tは、第2電極集電体24cとは別の部材であってもよい。第2電極タブ24tの少なくとも一部には、第2電極活物質層24aが形成されずに、第2電極集電体24cが露出した領域が設けられている。
図5に示すように、複数の第2電極タブ24tは、捲回軸WLの軸方向の一方の端部(図5の右端部)で積層されて第2電極タブ群25を構成する。蓄電デバイス100の高さ方向(上下方向Z)において、第2電極タブ群25は、第1電極タブ群23と同じ高さ若しくは第1電極タブ群23よりも封口板14側(上側)に位置(即ち、第1電極タブ群23が第2電極タブ群25よりも底壁12a側(下側)に位置)し得る。好ましく第1電極タブ群23と第2電極タブ群25は同じ高さ(対称的な位置)に設けられている。
図3に示すように、第2電極タブ群25は、電極体20の第2の端部20bから突出している。ケース10内部において、第2電極タブ群25は、ケース本体12の第2側壁12cのうちの一方側(図1の右側。第1電極タブ群23が配置されているサイドとは反対サイド)に配置されている。複数の第2電極タブ24tの各々は、折り曲げられた状態で第2電極集電部60に接続されている。これにより、ケース10内に収容される電極体20の本体部のサイズを大きくすることができるため、蓄電デバイス100を高エネルギー密度化することができる。なお、複数の第2電極タブ24tの各々は、折り曲げられていなくてもよい。
図3に示すように、ケース本体12の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)において、電極体20の第2の端部20bの長さL2に対する第2電極タブ群25の長さL4の割合(L4/L2)は、例えば、0.1以上、好ましくは0.2以上である。また、上記割合(L4/L2)は、0.5以下、好ましくは0.4以下である。ここで、第2電極タブ群25の長さL4は、第2電極タブ群25の上下方向Zにおける最長の長さのことをいう。なお、第1の端部20aの長さL1と第2の端部20bの長さL2は異なる長さであってもよいが、好ましくは同等の長さ(同じ若しくは5%以下の差)である。また、第1電極タブ群23の長さL3と第2電極タブ群25の長さL4は異なる長さであってもよいが、好ましくは同等の長さ(同じ若しくは5%以下の差)である。
図3に示すように、第2電極タブ群25は、第2電極集電部60を介して第2電極端子40と電気的に接続される。第2電極集電部60は、ここでは、第2電極第1集電部61と、第2電極第2集電部62とを備える。第2電極第1集電部61と、第2電極第2集電部62は、第2電極集電体24cと同じ金属種であることが好ましく、例えば銅、銅合金などの導電性金属で構成され得る。第2電極タブ群25と第2電極第2集電部62とは接続部Jにおいて接続されている(図5参照)。また、第2電極第2集電部62と、第2電極第1集電部61とは電気的に接続されている(図3参照)。第2電極第1集電部61は、第2電極端子40と電気的に接続されている(図3参照)。
本実施形態では、図3に示すように、第2電極第1集電部61は、封口板14の内側面に沿って延びる第1領域と、ケース10の第2側壁12cの内側面に沿って延びる第2領域とを有する。当該第1領域は、第2電極端子40と電気的に接続されている。上記第2領域は、第2電極第2集電部62と電気的に接続されている。第2電極第1集電部61は、一つの部材を例えばプレス加工等によって折り曲げることで構成されてもよく、複数の部材を溶接接合等によって一体化することで構成されてもよい。第2電極第1集電部61は、ここでは、かしめ加工によって、封口板14に固定されている。
本実施形態では、図3に示すように、第2電極第2集電部62は、ケース10の第2側壁12cの内側面に沿って(上下方向Zに)延びている。本実施形態では、第2電極第2集電部62は、第2電極第1集電部61と接続されている上端部と、第2電極タブ群25と接続されている下端部との間に傾斜部を有している。しかしながら、第2電極第2集電部62は上記傾斜部を有さなくてもよい。
第2電極端子40は、図3に示すように、封口板14の長辺方向Yの一方の端部(図3の右端部)に形成された端子挿入穴19に挿通されている。第2電極端子40は、封口板14に固定されている。第2電極端子40は、金属製であることが好ましく、例えば銅または銅合金からなることがより好ましい。第2電極端子40の少なくとも一部は、ケース10の外側の表面に露出している。また、ここでは第2電極端子40は、ケース10の内部において第2電極第1集電部61と電気的に接続されている。ここでは、第2電極端子40は、かしめ加工などによって端子挿入穴19の周縁部分にかしめられている。
第2電極端子40は、内部絶縁部材70およびガスケット90によって、封口板14と絶縁される。なお、内部絶縁部材70の詳細は、上述の第1電極端子30側で説明した内容と同様であるため省略する。ケース10の外部において、第2電極端子40は第2電極外部導電部材42と接続されている。第2電極外部導電部材42は、バスバ等の外部部材が付設され得る部材である。第2電極外部導電部材42と封口板14の外側面との間には、外部絶縁部材92が配置されている。外部絶縁部材92によって第2電極外部導電部材42と封口板14とが絶縁されている。なお、第2電極外部導電部材42と、外部絶縁部材92とは必須の構成ではなく、適宜省略され得る。
図8に示すように、第2電極活物質層24aは、帯状の第2電極集電体24cの長手方向に沿って、帯状に設けられている。第2電極活物質層24aは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な活物質(例えば、黒鉛等の炭素材料)を含んでいる。第2電極活物質層24aの固形分全体を100質量%としたときに、活物質は、概ね80質量%以上、典型的には90質量%以上、例えば95質量%以上を占めていてもよい。第2電極活物質層24aは、活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、分散剤、各種添加成分等を含んでいてもよい。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンゴム(SBR)等のゴム類を使用し得る。分散剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース(CMC)等のセルロール類を使用し得る。
本技術は、電解液中の塩濃度のムラが生じやすい幅広の電極体を備える蓄電デバイス(高容量の蓄電デバイス)においても好適に効果を発揮する。そのため、第2電極活物質層24aの幅(捲回軸WLの軸方向の長さ)は、例えば、10cm以上、20cm以上、または25cm以上であってよい。
セパレータ26は、図8に示すように、第1電極22と、第2電極24とを絶縁する部材である。セパレータ26としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが好適である。セパレータ26は、樹脂製の多孔性シートからなる基材部と、基材部の少なくとも一方の表面上に設けられ、無機フィラーを含む耐熱層(Heat Resistance Layer:HRL)と、を有していてもよい。無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、チタニア等を使用し得る。
電解液80は、例えば、有機溶媒と支持塩とを含有する非水電解液である。有機溶媒としては、カーボネート類、エステル類、エーテル類等の非プロトン性溶媒を用いることができる。なかでも、カーボネート類、例えば、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等を好適に採用し得る。あるいは、モノフルオロエチレンカーボネート(MFEC)、ジフルオロエチレンカーボネート(DFEC)、モノフルオロメチルジフルオロメチルカーボネート(F-DMC)、トリフルオロジメチルカーボネート(TFDMC)のようなフッ素化カーボネート等のフッ素系溶媒を好ましく用いることができる。このような有機溶媒は、1種を単独で、あるいは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。支持塩としては、例えば、LiPF6、LiBF4、LiClO4等のリチウム塩を好適に用いることができる。支持塩の濃度は、特に限定されるものではないが、例えば0.7mol/L以上1.3mol/L以下程度が好ましい。
なお、電解液80は、本技術の効果を著しく損なわない限りにおいて、上述した有機溶媒、支持塩以外の成分を含んでいてもよく、例えば、ガス発生剤、被膜形成剤、分散剤、増粘剤等の各種添加剤を含み得る。
なお、電解液80は、本技術の効果を著しく損なわない限りにおいて、上述した有機溶媒、支持塩以外の成分を含んでいてもよく、例えば、ガス発生剤、被膜形成剤、分散剤、増粘剤等の各種添加剤を含み得る。
蓄電デバイス100は、通常、ケース10の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)が鉛直方向となる状態(底壁12aが下側の状態)で使用される。本明細書において、かかる使用状態を「通常の使用状態」ともいう。図3に示すように、蓄電デバイス100では、ケース本体12と電極体20との間に電解液80が存在する(以下、「余剰電解液80」ともいう)。蓄電デバイス100が充電状態になると負極板(例えば負極活物質)が膨張し、電極体20の内部から電解液80が排出される。また、蓄電デバイス100が放電状態になると、負極板(例えば負極活物質)が収縮し、電極体20の内部に電解液が入り込む。そのため、余剰電解液80は、蓄電デバイス100の充放電状態により量が変動する。余剰電解液80があることで電極体20内部の液枯れを防ぐことができるため、蓄電デバイス100の寿命の観点から有利である。
図3に示すように、蓄電デバイス100は、通常の使用状態において、満充電状態のとき、余剰電解液80の液面80Hが、第1電極タブ群23のケース本体12の底壁12aに最も近い部分(下端部23b)よりも封口板14側(上側)に位置している。即ち、第1電極タブ群23の少なくとも一部が、余剰電解液80に浸っている。これにより、第1電極タブ群23の近傍のリチウム塩濃度と余剰電解液80のリチウム塩濃度とが均一化し易くなる。その結果、第1電極タブ群23の近傍におけるリチウム析出が抑制される。また同様の観点から、さらに、余剰電解液80の液面80Hが、第2電極タブ群25のケース本体12の底壁12aに最も近い部分(下端部25b)よりも封口板14側(上側)に位置していることがより好ましい。
なお、本明細書では、蓄電デバイス100が「満充電状態」であるときを「充電深度(SOC:state of charge)が100%」のときとする。
なお、本明細書では、蓄電デバイス100が「満充電状態」であるときを「充電深度(SOC:state of charge)が100%」のときとする。
蓄電デバイス100は、通常の使用状態において、満充電状態のとき、余剰電解液80の液面80Hが、ケース本体12の第2側壁12cの高さH(図3参照)の半分の位置よりもケース本体12の底壁12a側に位置している(即ち、余剰電解液80の底壁12aから液面80Hまでの高さが1/2H未満である)ことが好ましく、より好ましくは余剰電解液80の底壁12aから液面80Hまでの高さが1/3H以下、さらに好ましくは余剰電解液80の底壁12aから液面80Hまでの高さが1/4H以下である。余剰電解液80は少ない方がケース10内の残空間が大きくなるため、耐圧寿命の観点から有利である。ただし、余剰電解液80が存在しない、若しくは、少なすぎる場合には、電極体20内の液枯れが生じ得る。そのため、余剰電解液80の底壁12aから液面80Hまでの高さは、例えば、1/20H以上であるとよく、1/10H以上であることが好ましい。
本実施形態では、ケース本体12の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)において、第1電極タブ群23のケース本体12の底壁12aに最も近い部分(下端部23b)は、電極体20の第1の端部20aの長さL1(高さ)の半分の位置よりも底壁12a側(下側)に位置している(図3参照)。また、第1電極タブ群23の下端部23bは、電極体20の第1の端部20aの長さL1(高さ)の底壁12a側から1/3、1/4、または1/5の位置よりも底壁12a側(下側)に配置されてもよい。これにより、余剰電解液80の量を低減させた場合でも、第1電極タブ群23の下端部23bが余剰電解液80に浸り易くなるため、耐圧寿命の観点から有利である。なお、第2電極タブ群25の下端部25bの位置についても上述の第1電極タブ群23の位置と同様である。即ち、第2電極タブ群25のケース本体12の底壁12aに最も近い部分(下端部25b)は、電極体20の第2の端部20bの長さL2(高さ)の半分の位置よりも底壁12a側(下側)に位置することが好ましく、電極体20の第2の端部20bの長さL2(高さ)の底壁12a側から1/3、1/4、または1/5の位置よりも底壁12a側(下側)に配置されてもよい。
また、本実施形態では、ケース本体12の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)において、第1電極タブ群23の全体(長さL3の下端から上端まで)は、電極体20の第1の端部20aの長さL1(高さ)の半分の位置よりも底壁12a側(下側)に位置している(図3参照)。換言すれば、第1電極タブ群23の最も封口板14側に近い部分が、電極体20の第1の端部20aの長さL1(高さ)の半分の位置よりも底壁12a側(下側)に位置している。また、第1電極タブ群23の全体は、電極体20の第1の端部20aの長さL1(高さ)の底壁12a側から1/3、1/4、または1/5の位置よりも底壁12a側(下側)に配置されてもよい。これにより、余剰電解液80の量を低減させた場合でも、第1電極タブ群23の下端部23bが余剰電解液80により浸り易くなるため、耐圧寿命の観点から有利である。なお、第2電極タブ群25の下端部25bの位置についても上述の第1電極タブ群23の位置と同様である。即ち、第2電極タブ群25の全体は、電極体20の第2の端部20bの長さL2(高さ)の半分の位置よりも底壁12a側(下側)に位置することが好ましく、電極体20の第2の端部20bの長さL2(高さ)の底壁12a側から1/3、1/4、または1/5の位置よりも底壁12a側(下側)に配置されてもよい。
蓄電デバイス100は、通常の使用状態において満充電状態のとき、ケース本体12の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)における第1電極タブ群23の長さL3のうち、余剰電解液80に浸っている割合(即ち、余剰電解液80の液面80Hよりも底壁12a側に位置する割合)は、例えば5%以上、10%以上、20%以上であり得る。かかる割合が高いほど、第1電極タブ群23の近傍のリチウム塩濃度が均一化され易くなり、第1電極タブ群23近傍においてリチウム析出をより抑制することができる。また、当該割合は、リチウム析出抑制の観点から100%であってもよいが、80%以下、60%以下、または40%以下であってもよい。かかる割合を低くすることで、余剰電解液80の量が低減されるため、耐圧寿命の観点から有利である。なお、第2電極タブ群25についても同様である。即ち、通常の使用状態において満充電状態のとき、ケース本体12の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)における第2電極タブ群25の長さL3のうち、余剰電解液80に浸っている割合は、例えば5%以上、10%以上、20%以上であり得る。また、当該割合は、100%であってもよいが、80%以下、60%以下、または40%以下であってもよい。
蓄電デバイス100は、通常の使用状態において、充電深度(SOC)が15%のとき、余剰電解液80を有していることが好ましい。一般的に蓄電デバイスが出荷されるときのSOCは15%~30%であること、および、市場での使用最低SOCが15%であることから、かかる状態で余剰電解液80が存在することは液枯れ防止の観点から好ましい。また、通常の使用状態かつSOCが15%のとき、余剰電解液80の液面80Hが、ケース本体12の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)における第1電極タブ群23の底壁12aも最も近い部分(下端部23b)よりも底壁12a側に位置することが好ましい。かかる構成であれば、余剰電解液80の量が低減され、耐圧性能が向上する。
以下に、蓄電デバイス100の製造方法の一例について説明するが、蓄電デバイス100の製造方法を限定するものではない。蓄電デバイス100の製造方法は、電極体20を形成する形成工程と、蓄電デバイス組立体を構築する構築工程と、電解液を注液する注液工程と、電池組立体を充電する充電工程とを含み得る。また、ここに開示される製造方法は、任意の段階でさらに他の工程を含んでもよく、適宜工程の順序を入れ替えてもよく、適宜工程を省略してもよい。
上記形成工程は、公知方法と同様であってよい。帯状の第1電極22と帯状の第2電極24と2枚の帯状のセパレータ26を準備する。次に第1電極22と第2電極24との間にセパレータ26が配置されるように積層する。このとき、各々の長手方向が揃うように積層する。そして、捲回軸WLを中心として積層体を捲回することで電極体20を作製する(図8参照)。形成工程では、第1電極タブ群23および第2電極タブ群25の配置を適宜調整することができる。
上記構築工程は、公知方法と同様であってよい。以下に構築の一例を示すが、構築順を限定するものではなく、また、以下で説明する構築を他の工程の前後で行うこともできる。例えば、まず、第1電極端子30を封口板14の端子挿入穴18に取り付ける。このとき、ガスケット90が第1電極端子30と封口板14との間に配置する。次に、封口板14の内側面に第1電極第1集電部51と内部絶縁部材70とを配置する。このとき、封口板14の内側面と第1電極第1集電部51との間に内部絶縁部材70が配置されるようにする。そして、封口板14の内側面側に突出した第1電極端子30の端部をかしめ加工(リベッティング)することによって、第1電極第1集電部51と内部絶縁部材70とを封口板14に固定する。第2電極端子40についても同様にして、第2電極端子40が端子挿入穴19に挿通され、ガスケット90と、第2電極第1集電部61と、内部絶縁部材70とが封口板14に固定される。封口板14の外側面では、第1電極端子30に取り付けられたガスケット90の周囲に外部絶縁部材92を配置する。配置された外部絶縁部材92上に、第1電極外部導電部材32が取り付けられ、第1電極端子30と第1電極外部導電部材32とが電気的に接続される。第2電極外部導電部材42についても第1電極外部導電部材32と同様にして行うことができるため、説明は省略する。
構築工程では、図7のように、電極体20の第1電極タブ群23に第1電極第2集電部52を接合し、第2電極タブ群25に第2電極第2集電部62を接合する。接合方法は特に限定されず、例えば、超音波接合、抵抗溶接、レーザ溶接などであってよい。その後、封口板14に取り付けられた第1電極第1集電部51と第1電極第2集電部52との接合、および、封口板14に取り付けられた第2電極第1集電部61と第2電極第2集電部62との接合し、図6に示すような組立体を作製する。なお、かかる接合方法は特に限定されず、例えば、超音波接合、抵抗溶接、レーザ溶接などであってよい。
次に、図6に示すような組立体をケース本体12の内部へと挿入する。このとき、第1電極タブ群23が第2側壁12cの一方側に配置され、第2電極タブ群25が第2側壁12cの他方側に配置されるようにする。その後、ケース本体12開口12hの周縁に封口板14を接合(例えばレーザ接合)することによって、ケース本体12と封口板14とを取り付ける。このようにして、蓄電デバイス組立体を作製する。
注液工程では、封口板14の注液孔15から公知方法に従って電解液80をケース10内部へと注入する。このとき、ケース10内部の体積および電極体20の体積を考慮し、
通常の使用状態において、蓄電デバイス100が満充電状態であるとき、余剰電解液80の液面80Hが、第1電極タブ群23の下端部23bよりも封口板14側となるように調整する。また、電解液80の注液量を変更することで、上述した余剰電解液80の液面Hと、第1電極タブ群23との位置関係に関する範囲に調整することができる。なお、余剰電解液80の量は、例えば、X線による検出や、ケース10の内部にセンサを取り付けること等で把握してもよい。注液後は、注液孔15を封止部材16で封止する。
通常の使用状態において、蓄電デバイス100が満充電状態であるとき、余剰電解液80の液面80Hが、第1電極タブ群23の下端部23bよりも封口板14側となるように調整する。また、電解液80の注液量を変更することで、上述した余剰電解液80の液面Hと、第1電極タブ群23との位置関係に関する範囲に調整することができる。なお、余剰電解液80の量は、例えば、X線による検出や、ケース10の内部にセンサを取り付けること等で把握してもよい。注液後は、注液孔15を封止部材16で封止する。
蓄電デバイス100は各種用途に利用可能であり、例えば車両用の電池として使用される。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)、ハイブリッド自動車(HEV)、電気自動車(BEV)等が挙げられる。また、蓄電デバイス100は、複数の蓄電デバイス100を所定の配列方向に複数個並べて、配列方向から拘束機構で荷重を加えてなるセルスタックとしても好適に用いることができる。
以上、本開示のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本開示は、他にも種々の形態にて実施することができる。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。特許請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。
例えば、上記実施形態では、図3に示すように、ケース本体12の底壁12aに対して垂直な方向(上下方向Z)において、第1電極タブ群23の下端部23bが、電極体20の第1の端部20aの長さL1(高さ)の半分の位置よりも底壁12a側(下側)に位置していた。しかしながら、第1電極タブ群23の位置はこれに限定されない。図9は、第2実施形態に係る蓄電デバイス100Aの、図3対応図である。蓄電デバイス100Aでは、第1電極タブ群23の下端部23bが、電極体20の第1の端部20aの長さL1(高さ)の半分の位置よりも封口板14側(上側)に位置している。このような態様においても、通常の使用状態において、余剰電解液80の液面80Hが第1電極タブ群23の下端部23bよりも封口板14側に位置することで、第1電極タブ群23近傍のリチウム析出を抑制することができる。
以上の通り、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項1:
第1電極および第2電極を含む電極体と、
有機溶媒及びリチウム塩を含む電解液と、
上記電極体および上記電解液を収容するケースと
を備える蓄電デバイスであって、
上記電極体は、
第1の端部から突出した複数の第1電極タブを含む第1電極タブ群と、
第2の端部から突出した複数の第2電極タブを含む第2電極タブ群と、
を備え、
上記ケースは、
底壁と、
上記底壁から延び相互に対向する一対の第1側壁と、
上記底壁から延び相互に対向する一対の第2側壁と、
上記底壁に対向する開口と
を含むケース本体と、
上記開口を封止する封口板と
を備え、
上記第1電極タブ群は、上記ケースの内部において上記一対の第2側壁のうちの一方側に配置され、
上記第2電極タブ群は、上記ケースの内部において上記一対の第2側壁のうちの他方側に配置され、
上記蓄電デバイスが満充電状態のとき、
上記蓄電デバイスが上記底壁に対して垂直な方向が鉛直方向となる状態で上記ケース本体と上記電極体との間に存在する上記電解液である余剰電解液を有し、
上記余剰電解液の液面が、上記第1電極タブ群の上記底壁側に最も近い部分よりも上記封口板側に位置する、蓄電デバイス。
項2:
上記底壁に対して垂直な方向において、
上記電極体の上記第1の端部の長さL1に対する上記第1電極タブ群の長さL3の割合(L3/L1)は、0.1~0.5であり、
上記電極体の上記第2の端部の長さL2に対する上記第2電極タブ群の長さL4の割合(L4/L2)は、0.1~0.5である、項1に記載の蓄電デバイス。
項3:
上記余剰電解液の液面が、上記第2側壁の高さHの半分の位置よりも上記底壁側に位置する、項1または2に記載の蓄電デバイス。
項4:
上記蓄電デバイスの充電深度(SOC:state of charge)が15%のとき、上記余剰電解液の液面が上記第1電極タブ群の上記底壁側に最も近い部分よりも上記底壁側に位置する、項1~3のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
項5:
上記底壁に対して垂直な方向において、上記第1電極タブ群の上記底壁側に最も近い部分が、上記第1の端部の長さの半分の位置よりも上記底壁側に位置する、項1~4のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
項1:
第1電極および第2電極を含む電極体と、
有機溶媒及びリチウム塩を含む電解液と、
上記電極体および上記電解液を収容するケースと
を備える蓄電デバイスであって、
上記電極体は、
第1の端部から突出した複数の第1電極タブを含む第1電極タブ群と、
第2の端部から突出した複数の第2電極タブを含む第2電極タブ群と、
を備え、
上記ケースは、
底壁と、
上記底壁から延び相互に対向する一対の第1側壁と、
上記底壁から延び相互に対向する一対の第2側壁と、
上記底壁に対向する開口と
を含むケース本体と、
上記開口を封止する封口板と
を備え、
上記第1電極タブ群は、上記ケースの内部において上記一対の第2側壁のうちの一方側に配置され、
上記第2電極タブ群は、上記ケースの内部において上記一対の第2側壁のうちの他方側に配置され、
上記蓄電デバイスが満充電状態のとき、
上記蓄電デバイスが上記底壁に対して垂直な方向が鉛直方向となる状態で上記ケース本体と上記電極体との間に存在する上記電解液である余剰電解液を有し、
上記余剰電解液の液面が、上記第1電極タブ群の上記底壁側に最も近い部分よりも上記封口板側に位置する、蓄電デバイス。
項2:
上記底壁に対して垂直な方向において、
上記電極体の上記第1の端部の長さL1に対する上記第1電極タブ群の長さL3の割合(L3/L1)は、0.1~0.5であり、
上記電極体の上記第2の端部の長さL2に対する上記第2電極タブ群の長さL4の割合(L4/L2)は、0.1~0.5である、項1に記載の蓄電デバイス。
項3:
上記余剰電解液の液面が、上記第2側壁の高さHの半分の位置よりも上記底壁側に位置する、項1または2に記載の蓄電デバイス。
項4:
上記蓄電デバイスの充電深度(SOC:state of charge)が15%のとき、上記余剰電解液の液面が上記第1電極タブ群の上記底壁側に最も近い部分よりも上記底壁側に位置する、項1~3のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
項5:
上記底壁に対して垂直な方向において、上記第1電極タブ群の上記底壁側に最も近い部分が、上記第1の端部の長さの半分の位置よりも上記底壁側に位置する、項1~4のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
10 ケース
12 ケース本体
12a 底壁
12b 第1側壁
12c 第2側壁
14 封口板
20 電極体
22 第1電極
23 第1電極タブ群
24 第2電極
25 第2電極タブ群
30 第1電極端子
40 第2電極端子
80 電解液(余剰電解液)
80H 液面
100、100A 蓄電デバイス
12 ケース本体
12a 底壁
12b 第1側壁
12c 第2側壁
14 封口板
20 電極体
22 第1電極
23 第1電極タブ群
24 第2電極
25 第2電極タブ群
30 第1電極端子
40 第2電極端子
80 電解液(余剰電解液)
80H 液面
100、100A 蓄電デバイス
Claims (5)
- 第1電極および第2電極を含む電極体と、
有機溶媒及びリチウム塩を含む電解液と、
前記電極体および前記電解液を収容するケースと
を備える蓄電デバイスであって、
前記電極体は、
第1の端部から突出した複数の第1電極タブを含む第1電極タブ群と、
第2の端部から突出した複数の第2電極タブを含む第2電極タブ群と、
を備え、
前記ケースは、
底壁と、
前記底壁から延び相互に対向する一対の第1側壁と、
前記底壁から延び相互に対向する一対の第2側壁と、
前記底壁に対向する開口と
を含むケース本体と、
前記開口を封止する封口板と
を備え、
前記第1電極タブ群は、前記ケースの内部において前記一対の第2側壁のうちの一方側に配置され、
前記第2電極タブ群は、前記ケースの内部において前記一対の第2側壁のうちの他方側に配置され、
前記蓄電デバイスが満充電状態のとき、
前記蓄電デバイスが、前記底壁に対して垂直な方向が鉛直方向となる状態で、前記ケース本体と前記電極体との間に存在する前記電解液である余剰電解液を有し、
前記余剰電解液の液面が、前記第1電極タブ群の前記底壁側に最も近い部分よりも前記封口板側に位置する、
蓄電デバイス。 - 前記底壁に対して垂直な方向において、
前記電極体の前記第1の端部の長さL1に対する前記第1電極タブ群の長さL3の割合(L3/L1)は、0.1~0.5であり、
前記電極体の前記第2の端部の長さL2に対する前記第2電極タブ群の長さL4の割合(L4/L2)は、0.1~0.5である、
請求項1に記載の蓄電デバイス。 - 前記余剰電解液の液面が、前記第2側壁の高さHの半分の位置よりも前記底壁側に位置する、請求項1または2に記載の蓄電デバイス。
- 前記蓄電デバイスの充電深度(SOC:state of charge)が15%のとき、前記余剰電解液の液面が前記第1電極タブ群の前記底壁側に最も近い部分よりも前記底壁側に位置する、請求項1または2に記載の蓄電デバイス。
- 前記底壁に対して垂直な方向において、前記第1電極タブ群の前記底壁側に最も近い部分が、前記第1の端部の長さの半分の位置よりも前記底壁側に位置する、請求項1または2に記載の蓄電デバイス。
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