Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7338488B2 - battery - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7338488B2 - battery - Google Patents

battery Download PDF

Info

Publication number
JP7338488B2
JP7338488B2 JP2020009258A JP2020009258A JP7338488B2 JP 7338488 B2 JP7338488 B2 JP 7338488B2 JP 2020009258 A JP2020009258 A JP 2020009258A JP 2020009258 A JP2020009258 A JP 2020009258A JP 7338488 B2 JP7338488 B2 JP 7338488B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current collector
battery
tab
active material
electrode body
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.)
Active
Application number
JP2020009258A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021118058A (en
Inventor
有生 池田
和誠 野本
慎太郎 内海
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor 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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2020009258A priority Critical patent/JP7338488B2/en
Publication of JP2021118058A publication Critical patent/JP2021118058A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7338488B2 publication Critical patent/JP7338488B2/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

  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Description

本願は電池を開示する。 The present application discloses a battery.

特許文献1には、複数の発電要素が互いに電気的に接続された電池において、一の発電要素が短絡して他の発電要素から一の発電要素へと過電流が流れ込んだ際、短絡した発電要素においてタブを溶断させて、短絡した発電要素と他の発電要素とを電気的に断線(シャットダウン)する技術が開示されている。一方、特許文献2には、蓄電モジュールの表面に対して位置ずれを抑制しつつ冷却部材を配置する技術が開示されている。 In Patent Document 1, in a battery in which a plurality of power generation elements are electrically connected to each other, when one power generation element is short-circuited and an overcurrent flows from the other power generation element to the one power generation element, short-circuited power generation A technique is disclosed for electrically disconnecting (shutdown) a short-circuited power generation element from another power generation element by fusing a tab in the element. On the other hand, Patent Literature 2 discloses a technique of arranging a cooling member while suppressing displacement with respect to the surface of the power storage module.

特開2017-103123号公報JP 2017-103123 A 特開2019-175585号公報JP 2019-175585 A

特許文献1に開示されているようなシャットダウン機能を有する電池に対して、特許文献2に開示されているような冷却部材を配置した場合、冷却部材がシャットダウンタブを不要に冷却してしまい、シャットダウンタブによるシャットダウン機能を阻害する場合があるものと考えられる。 When a cooling member as disclosed in Patent Document 2 is arranged for a battery having a shutdown function as disclosed in Patent Document 1, the cooling member unnecessarily cools the shutdown tab, resulting in shutdown. It is thought that there are cases where the shutdown function by the tab is hindered.

本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、
第1部材と、第2部材と、積層電極体とを備える電池であって、
前記積層電極体が、積層方向一端面を構成する第1集電体と、積層方向他端面を構成する第2集電体と、前記第1集電体及び前記第2集電体の間に配置された少なくとも一つの発電要素とを備え、
前記第1部材が前記積層電極体の前記積層方向一端面と対向し、
前記第2部材が前記積層電極体の前記積層方向他端面と対向するか、前記積層電極体の側面と対向するか、又は、前記積層方向他端面及び前記側面の双方と対向し、
前記第1集電体が第1タブを有し、
前記第1タブがシャットダウン機構を有し、
前記第2集電体が第2タブを有し、
前記第2タブがシャットダウン機構を有さず、
前記第2部材が前記積層電極体の前記側面と対向する場合、前記第2部材と前記第1タブとの距離が前記第2部材と前記第2タブとの距離よりも遠く、
前記第2部材が冷却部材であり、
前記第1部材の冷却性能が前記第2部材の冷却性能よりも低い、
電池を開示する。
As one means for solving the above problems, the present application provides
A battery comprising a first member, a second member, and a laminated electrode assembly,
The laminated electrode body includes a first current collector constituting one end surface in the stacking direction, a second current collector constituting the other end surface in the stacking direction, and between the first current collector and the second current collector. at least one power generation element disposed;
The first member faces one end face in the stacking direction of the stacked electrode body,
the second member faces the other end surface in the stacking direction of the stacked electrode body, faces the side surface of the stacked electrode body, or faces both the other end surface in the stacking direction and the side surface,
The first current collector has a first tab,
the first tab has a shutdown mechanism;
the second current collector has a second tab,
the second tab does not have a shutdown mechanism,
when the second member faces the side surface of the laminated electrode body, the distance between the second member and the first tab is greater than the distance between the second member and the second tab;
the second member is a cooling member,
The cooling performance of the first member is lower than the cooling performance of the second member,
Disclose the battery.

本開示の電池においては、シャットダウンタブ(第1タブ)に近接する第1部材の冷却性能を低くすることで、第1タブが不要に冷却され難く、第1タブによるシャットダウン機能が阻害され難い。 In the battery of the present disclosure, by lowering the cooling performance of the first member adjacent to the shutdown tab (first tab), the first tab is less likely to be cooled unnecessarily and the shutdown function by the first tab is less likely to be hindered.

第1形態に係る電池の外観の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of the appearance of a battery according to a first embodiment; FIG. 第1形態に係る電池について、図1のII-II矢視断面における構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the battery according to the first embodiment, taken along the line II-II in FIG. 1; 第2形態に係る電池の外観の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the appearance of a battery according to a second embodiment; 第2形態に係る電池のタブ突出面の構成を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a tab projecting surface of a battery according to a second embodiment; 第1形態に係る電池スタックの外観の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of the appearance of a battery stack according to a first embodiment; FIG. 電池スタックの積層構成を説明するための概略図である。外装体を省略して示している。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a stacking structure of a battery stack; An exterior body is omitted and shown. 電池スタックの積層構成の他の例を説明するための概略図である。外装体を省略して示している。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining another example of the stacking structure of the battery stack; An exterior body is omitted and shown. 電池スタックの積層構成の他の例を説明するための概略図である。外装体を省略して示している。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining another example of the stacking structure of the battery stack; An exterior body is omitted and shown. 電池スタックの積層構成の他の例を説明するための概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining another example of the stacking structure of the battery stack; 熱交換器を備える電池スタックを説明するための概略図である。外装体を省略して示している。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a battery stack with heat exchangers; An exterior body is omitted and shown.

1.電池
図1及び2に第1形態に係る電池100を概略的に示す。また、図3及び4に第2形態に係る電池200を概略的に示す。
1. Battery FIGS. 1 and 2 schematically show a battery 100 according to a first embodiment. 3 and 4 schematically show a battery 200 according to a second embodiment.

1.1 第1形態
図1及び2に示されるように、第1形態に係る電池100は、第1部材10と、第2部材20と、積層電極体30とを備える。図2に示されるように、積層電極体30は、積層方向一端面を構成する第1集電体31と、積層方向他端面を構成する第2集電体32と、第1集電体31及び第2集電体32の間に配置された少なくとも一つの発電要素34とを備える。図1及び2に示されるように、第1部材10は積層電極体30の積層方向一端面と対向している。また、第2部材20は積層電極体30の積層方向他端面と対向している。また、電池100においては、第1集電体31が第1タブ31aを有し、第1タブ31aがシャットダウン機構を有し、第2集電体32が第2タブ32aを有し、第2タブ32aがシャットダウン機構を有さない。さらに、電池100においては、第2部材20が冷却部材である。ここで、第1部材10の冷却性能は第2部材20の冷却性能よりも低い。
1.1 First Mode As shown in FIGS. 1 and 2 , a battery 100 according to a first mode includes a first member 10 , a second member 20 and a laminated electrode assembly 30 . As shown in FIG. 2, the laminated electrode body 30 includes a first current collector 31 constituting one end surface in the stacking direction, a second current collector 32 constituting the other end surface in the stacking direction, and the first current collector 31 and at least one power generation element 34 disposed between the second current collectors 32 . As shown in FIGS. 1 and 2, the first member 10 faces one end surface of the laminated electrode body 30 in the lamination direction. Also, the second member 20 faces the other end face of the laminated electrode body 30 in the lamination direction. In the battery 100, the first current collector 31 has the first tab 31a, the first tab 31a has the shutdown mechanism, the second current collector 32 has the second tab 32a, and the second tab 32a has the second tab 32a. Tab 32a does not have a shutdown mechanism. Furthermore, in battery 100, second member 20 is a cooling member. Here, the cooling performance of the first member 10 is lower than that of the second member 20 .

1.1.1 第1部材
第1部材10は、冷却部材であってもよいし、非冷却部材であってもよい。第1部材10は第2部材20よりも冷却性能が低ければよく、その形状や構造や材質は特に限定されるものではない。第1部材10は断熱部材であってもよい。例えば、第1部材10は、延焼を防ぐための板状の断熱部材であってもよい。或いは、第1部材10は、積層電極体30又は外装体40を保持するための樹脂枠であってもよい。尚、本願においては、このような樹脂枠も断熱部材の一種とみなす。
1.1.1 First Member The first member 10 may be a cooling member or a non-cooling member. The first member 10 may have lower cooling performance than the second member 20, and its shape, structure and material are not particularly limited. The first member 10 may be a heat insulating member. For example, the first member 10 may be a plate-shaped heat insulating member for preventing the spread of fire. Alternatively, the first member 10 may be a resin frame for holding the laminated electrode body 30 or the exterior body 40 . In addition, in this application, such a resin frame is also regarded as a kind of heat insulating member.

図2に示されるように、第1部材10と第1集電体31との間に外装体40等の中間部材が存在していてもよい。或いは、第1部材10は、第1集電体31の表面と直接接触していてもよい。 As shown in FIG. 2 , an intermediate member such as an exterior body 40 may be present between the first member 10 and the first current collector 31 . Alternatively, the first member 10 may be in direct contact with the surface of the first current collector 31 .

図2に示されるように、第1部材10は、積層電極体30の積層方向一端側(第1集電体31の表面と対向する位置)のみに設けられてもよい。或いは、第1部材10は、第1集電体31の表面と対向する位置から突出する部分を有していてもよく、例えば、当該突出部分を折り曲げることで、第1部材10が積層電極体30の側面側にも存在していてよい。 As shown in FIG. 2, the first member 10 may be provided only on one end side of the laminated electrode body 30 in the lamination direction (position facing the surface of the first current collector 31). Alternatively, the first member 10 may have a portion protruding from a position facing the surface of the first current collector 31. For example, by bending the protruding portion, the first member 10 can be formed into a laminated electrode body. It may also exist on the lateral side of 30 .

1.1.2 第2部材
第2部材20は冷却部材である。例えば、第2部材20により、積層電極体30を第2集電体32側から冷却することができる。第2部材20の形状や構造や材質は特に限定されるものではない。第2部材20は、例えば、板状部材とすることができる。具体的には、第2部材20は、第2集電体32側の抜熱を行う冷却板であってもよい。或いは、第2部材20は、冷却液を流通させるための流路を有する冷却板であってもよい。後述するように、第2部材20は、熱交換器に接続されていてもよい。例えば、第2部材20が冷却液流路を有する場合、当該冷却液流路が熱交換器に接続されていてもよい。
1.1.2 Second Member The second member 20 is a cooling member. For example, the second member 20 can cool the stacked electrode assembly 30 from the second current collector 32 side. The shape, structure, and material of the second member 20 are not particularly limited. The second member 20 can be, for example, a plate-like member. Specifically, the second member 20 may be a cooling plate that removes heat from the second current collector 32 side. Alternatively, the second member 20 may be a cooling plate having channels for circulating cooling liquid. As will be described later, the second member 20 may be connected to a heat exchanger. For example, if the second member 20 has a coolant channel, the coolant channel may be connected to a heat exchanger.

図2に示されるように、第2部材20と第2集電体32との間に外装体40等の中間部材が存在していてもよい。或いは、第2部材20は、第2集電体32の表面と直接接触していてもよい。 As shown in FIG. 2 , an intermediate member such as an exterior body 40 may be present between the second member 20 and the second current collector 32 . Alternatively, the second member 20 may be in direct contact with the surface of the second current collector 32 .

図2に示されるように、第2部材20は、積層電極体30の積層方向他端側(第2集電体32の表面と対向する位置)のみに設けられてもよい。或いは、第2部材20は、第2集電体32の表面と対向する位置から突出する部分を有していてもよく、例えば、当該突出部分を折り曲げることで、第2部材20が積層電極体30の側面側にも存在していてよい。或いは、後述する第2形態のように、第2部材20は積層電極体30の側面にのみ存在していてもよい。 As shown in FIG. 2, the second member 20 may be provided only on the other end side in the stacking direction of the stacked electrode body 30 (the position facing the surface of the second current collector 32). Alternatively, the second member 20 may have a portion protruding from a position facing the surface of the second current collector 32. For example, by bending the protruding portion, the second member 20 can be formed into the laminated electrode body. It may also exist on the lateral side of 30 . Alternatively, the second member 20 may exist only on the side surface of the laminated electrode body 30 as in a second embodiment described later.

第1部材10の冷却性能は、第2部材20の冷却性能よりも低い。第1形態に係る電池100において、「第1部材10の冷却性能」とは、第1部材10が第1集電体31を冷却する性能であり、「第2部材20の冷却性能」とは、第2部材20が第2集電体32を冷却する性能である。すなわち、「第1部材10の冷却性能は、第2部材20の冷却性能よりも低い」とは、仮に第1集電体31の熱伝導率等の諸条件が第2集電体32の熱伝導率等の諸条件と同じとした場合、第1集電体31から第1部材10への単位時間あたりの抜熱量が、第2集電体32から第2部材20への単位時間あたりの抜熱量よりも小さいことを意味する。尚、上述した通り、第1部材10は必ずしも冷却部材である必要はなく、例えば、断熱部材であってもよい。第1部材10が断熱部材である場合、第1部材10の冷却性能は、冷却部材である第2部材20の冷却性能よりも自ずと低くなる。 The cooling performance of the first member 10 is lower than that of the second member 20 . In the battery 100 according to the first embodiment, the “cooling performance of the first member 10” is the performance of the first member 10 to cool the first current collector 31, and the “cooling performance of the second member 20” is , the ability of the second member 20 to cool the second current collector 32 . That is, "the cooling performance of the first member 10 is lower than the cooling performance of the second member 20" means that if conditions such as the thermal conductivity of the first current collector 31 are When the conditions such as conductivity are the same, the amount of heat removed from the first current collector 31 to the first member 10 per unit time is It means that it is smaller than the heat removal amount. In addition, as described above, the first member 10 does not necessarily have to be a cooling member, and may be, for example, a heat insulating member. When the first member 10 is a heat insulating member, the cooling performance of the first member 10 is naturally lower than the cooling performance of the second member 20, which is a cooling member.

尚、本開示の電池は、第1部材10と第1集電体31との間に中間部材Aが存在し、且つ、第2部材20と第2集電体32との間に中間部材B(AとBとは同一の部材であってもよいし、異なる部材であってもよい)が存在する形態も含み得る。このように第1集電体31側及び/又は第2集電体32側に中間部材が存在する場合は、当該中間部材を含む全体としての冷却性能を、第1集電体31側と第2集電体32側とで比較するものとする。すなわち、第1部材10及び中間部材Aによって発揮される第1集電体31に対する冷却性能が、第2部材20及び中間部材Bによって発揮される第2集電体32に対する冷却性能よりも低いものとする。このように第1集電体31側よりも第2集電体32側において高い冷却性能が確保される限り、第1部材10と第1集電体31との間や、第2部材20と第2集電体32との間に中間部材が存在していてもよい。 In the battery of the present disclosure, the intermediate member A is present between the first member 10 and the first current collector 31, and the intermediate member B is present between the second member 20 and the second current collector 32. (A and B may be the same member or may be different members). When the intermediate member exists on the first current collector 31 side and/or the second current collector 32 side in this way, the cooling performance as a whole including the intermediate member is No. 2 current collector 32 side shall be compared. That is, the cooling performance for the first current collector 31 exhibited by the first member 10 and the intermediate member A is lower than the cooling performance for the second current collector 32 exhibited by the second member 20 and the intermediate member B. and As long as a higher cooling performance is ensured on the side of the second current collector 32 than on the side of the first current collector 31 in this manner, there is no cooling between the first member 10 and the first current collector 31 and between the second member 20 and the second member 20 . An intermediate member may be present between it and the second current collector 32 .

1.1.3 積層電極体
積層電極体30は、第1部材10及び第2部材20の間に配置される。積層電極体30における電池反応によって、電池100の充電及び放電を行うことができる。図2に示されるように、積層電極体30は、積層方向一端面を構成する第1集電体31と、積層方向他端面を構成する第2集電体32と、第1集電体31及び第2集電体32の間に配置された少なくとも一つの発電要素34とを備える。尚、図2に示される積層電極体30においては、複数の発電要素34がバイポーラ集電体33を介して直列に接続された形態を示したが、発電要素34の接続形態はこれに限定されるものではない。第1集電体31及び第2集電体32の間に発電要素34が一つだけ配置されてもよい。或いは、第1集電体31及び第2集電体32の間に発電要素34が複数備えられ、当該複数の発電要素34が互いに並列に接続されてもよい。
1.1.3 Laminated Electrode Body The laminated electrode body 30 is arranged between the first member 10 and the second member 20 . The battery 100 can be charged and discharged by the battery reaction in the laminated electrode assembly 30 . As shown in FIG. 2, the laminated electrode body 30 includes a first current collector 31 constituting one end surface in the stacking direction, a second current collector 32 constituting the other end surface in the stacking direction, and the first current collector 31 and at least one power generation element 34 disposed between the second current collectors 32 . In the laminated electrode assembly 30 shown in FIG. 2, a plurality of power generation elements 34 are connected in series via the bipolar current collectors 33, but the connection configuration of the power generation elements 34 is limited to this. It's not something you can do. Only one power generation element 34 may be arranged between the first current collector 31 and the second current collector 32 . Alternatively, a plurality of power generation elements 34 may be provided between the first current collector 31 and the second current collector 32, and the plurality of power generation elements 34 may be connected in parallel with each other.

1.1.3.1 第1集電体
第1集電体31は、積層電極体30の積層方向一端面を構成する。電池100において、第1集電体31は、第1部材10と発電要素34との間に配置される。言い換えれば、第1集電体31は、積層電極体30において第1部材10側に配置される最外側集電体である。
1.1.3.1 First Current Collector The first current collector 31 constitutes one end surface of the laminated electrode body 30 in the lamination direction. In battery 100 , first current collector 31 is arranged between first member 10 and power generating element 34 . In other words, the first current collector 31 is the outermost current collector arranged on the first member 10 side in the laminated electrode body 30 .

第1集電体31は、金属箔や金属メッシュ等により構成すればよい。取扱い性等に優れる観点からは、第1集電体31を金属箔としてもよい。第1集電体31は複数枚の金属箔からなっていてもよい。第1集電体31を構成する金属としては、Cu、Ni、Cr、Au、Pt、Ag、Al、Fe、Ti、Zn、Co、ステンレス鋼等が挙げられる。第1集電体31は、その表面に、抵抗を調整すること等を目的として、何らかのコート層を有していてもよい。また、第1集電体31が複数枚の金属箔からなる場合、当該複数枚の金属箔間に何らかの層を有していてもよい。第1集電体31の厚みは特に限定されるものではない。例えば、0.1μm以上であってもよいし、1μm以上であってもよく、1mm以下であってもよいし、100μm以下であってもよい。 The first current collector 31 may be made of metal foil, metal mesh, or the like. From the standpoint of excellent handleability, the first current collector 31 may be a metal foil. The first current collector 31 may consist of a plurality of sheets of metal foil. Examples of metals forming the first current collector 31 include Cu, Ni, Cr, Au, Pt, Ag, Al, Fe, Ti, Zn, Co, stainless steel, and the like. The first current collector 31 may have some kind of coating layer on its surface for the purpose of adjusting the resistance. Moreover, when the first current collector 31 is composed of a plurality of metal foils, there may be some layer between the plurality of metal foils. The thickness of the first current collector 31 is not particularly limited. For example, it may be 0.1 μm or more, 1 μm or more, 1 mm or less, or 100 μm or less.

第1集電体31は、正極集電体であってもよいし負極集電体であってもよい。第1集電体31が正極集電体である場合、後述の第2集電体32は負極集電体となり得、第1集電体31が負極集電体である場合、後述の第2集電体32は正極集電体となり得る。 The first current collector 31 may be a positive electrode current collector or a negative electrode current collector. When the first current collector 31 is a positive electrode current collector, the second current collector 32 described later can be a negative electrode current collector. Current collector 32 can be a positive electrode current collector.

1.1.3.2 第1タブ
第1タブ31aの材質は、第1集電体31の材質と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第1タブ31aの厚みは、第1集電体31の厚みと同じであってもよいし、異なっていてもよい。第1タブ31aは第1集電体31から突出した形状であればよい。第1タブ31aの突出形状は、多角形状、半円形状、線状等、種々の形状を採用し得る。第1集電体31に第1タブ31aを設ける方法は特に限定されるものではない。例えば、第1集電体31の一部を切り欠くことで第1タブ31aを形成してもよいし、第1集電体31に第1タブ31aを溶接等によって接合してもよい。
1.1.3.2 First Tab The material of the first tab 31a may be the same as that of the first current collector 31, or may be different. The thickness of the first tab 31a may be the same as the thickness of the first current collector 31, or may be different. The first tab 31 a may have any shape as long as it protrudes from the first current collector 31 . Various shapes such as a polygonal shape, a semicircular shape, and a linear shape can be adopted for the projecting shape of the first tab 31a. The method of providing the first tab 31a on the first current collector 31 is not particularly limited. For example, the first tab 31a may be formed by cutting out a portion of the first current collector 31, or the first tab 31a may be joined to the first current collector 31 by welding or the like.

第1タブ31aはシャットダウン機構を有する。「シャットダウン機構」とは、第1タブ31aが過度に発熱した場合や第1タブ31aに過度の電流が流れた場合等に、電流を遮断する又は電流を流し難くする機構である。シャットダウン機構の具体例としては、例えば、熱溶断機構、PTC素子を用いた機構等が挙げられる。「熱溶断機構」とは、タブ31aの付け根部等に切込み(又は切欠き)を設けておき、温度が高くなった場合や過度の電流が流れた場合に、切込み(又は切欠き)部分が溶断するというものである。「PTC素子を用いた機構」とは、タブ31aの電流経路の一部にPTC材料(樹脂と導電材との混合物、又は、チタン酸バリウム等)を配置しておき、温度が高くなると当該PTC材料の抵抗が上昇して電流が流れ難くなるというものである。 The first tab 31a has a shutdown mechanism. The "shutdown mechanism" is a mechanism that cuts off current or makes it difficult for current to flow when the first tab 31a overheats or when an excessive current flows through the first tab 31a. Specific examples of the shutdown mechanism include, for example, a thermal fusion mechanism, a mechanism using a PTC element, and the like. The "thermal fusing mechanism" is a cut (or notch) provided at the base of the tab 31a, etc., and when the temperature rises or an excessive current flows, the cut (or notch) part is closed. It is called fusing. A "mechanism using a PTC element" means that a PTC material (a mixture of a resin and a conductive material, barium titanate, etc.) is placed in a part of the current path of the tab 31a, and when the temperature rises, the PTC The resistance of the material increases, making it difficult for current to flow.

1.1.3.3 第2集電体
第2集電体32は、積層電極体30の積層方向他端面を構成する。電池100において、第2集電体32は、第2部材20と発電要素34との間に配置される。言い換えれば、第2集電体32は、積層電極体30において第2部材20側に配置される最外側集電体である。
1.1.3.3 Second current collector The second current collector 32 constitutes the other end surface of the laminated electrode body 30 in the lamination direction. In battery 100 , second current collector 32 is arranged between second member 20 and power generating element 34 . In other words, the second current collector 32 is the outermost current collector arranged on the second member 20 side in the laminated electrode body 30 .

第2集電体32は、金属箔や金属メッシュ等により構成すればよい。取扱い性等に優れる観点からは、第2集電体32を金属箔としてもよい。第2集電体32は複数枚の金属箔からなっていてもよい。第2集電体32を構成する金属としては、Cu、Ni、Cr、Au、Pt、Ag、Al、Fe、Ti、Zn、Co、ステンレス鋼等が挙げられる。第2集電体32は、その表面に、抵抗を調整すること等を目的として、何らかのコート層を有していてもよい。また、第2集電体32が複数枚の金属箔からなる場合、当該複数枚の金属箔間に何らかの層を有していてもよい。第2集電体32の厚みは特に限定されるものではない。例えば、0.1μm以上であってもよいし、1μm以上であってもよく、1mm以下であってもよいし、100μm以下であってもよい。 The second current collector 32 may be made of metal foil, metal mesh, or the like. From the standpoint of excellent handleability, the second current collector 32 may be a metal foil. The second current collector 32 may consist of a plurality of sheets of metal foil. Examples of metals forming the second current collector 32 include Cu, Ni, Cr, Au, Pt, Ag, Al, Fe, Ti, Zn, Co, stainless steel, and the like. The second current collector 32 may have some kind of coating layer on its surface for the purpose of adjusting the resistance. Moreover, when the second current collector 32 is composed of a plurality of metal foils, there may be some layer between the plurality of metal foils. The thickness of the second current collector 32 is not particularly limited. For example, it may be 0.1 μm or more, 1 μm or more, 1 mm or less, or 100 μm or less.

1.1.3.4 第2タブ
第2タブ32aの材質は、第2集電体32の材質と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第2タブ32aの厚みは、第2集電体32の厚みと同じであってもよいし、異なっていてもよい。第2タブ32aは第2集電体32から突出した形状であればよい。第2タブ32aの形状は、多角形状、半円形状、線状等、種々の形状を採用し得る。第2集電体32に第2タブ32aを設ける方法は特に限定されるものではない。例えば、第2集電体32の一部を切り欠くことで第2タブ32aを形成してもよいし、第2集電体32に第2タブ32aを溶接等によって接合してもよい。
1.1.3.4 Second Tab The material of the second tab 32a may be the same as that of the second current collector 32, or may be different. The thickness of the second tab 32a may be the same as the thickness of the second current collector 32, or may be different. The second tab 32 a may have any shape as long as it protrudes from the second current collector 32 . Various shapes such as a polygonal shape, a semicircular shape, and a linear shape can be adopted for the shape of the second tab 32a. The method of providing the second tab 32a on the second current collector 32 is not particularly limited. For example, the second tab 32a may be formed by notching a portion of the second current collector 32, or the second tab 32a may be joined to the second current collector 32 by welding or the like.

第2タブ32aはシャットダウン機構を有さない。よって、電池100において、第2部材20の冷却性能を高め、第2集電体32及び第2タブ32aに対する冷却量を高めたとしても、上述したシャットダウン機能を阻害する問題は生じ難い。 The second tab 32a does not have a shutdown mechanism. Therefore, in the battery 100, even if the cooling performance of the second member 20 is enhanced and the amount of cooling of the second current collector 32 and the second tab 32a is enhanced, the above-described problem of impeding the shutdown function is unlikely to occur.

1.1.3.5 バイポーラ集電体
上述したように、電池100において、複数の発電要素34がバイポーラ集電体33を介して直列に接続されてもよい。バイポーラ集電体33の存在は任意である。
1.1.3.5 Bipolar Current Collector As described above, in the battery 100 , multiple power generating elements 34 may be connected in series via the bipolar current collector 33 . The presence of the bipolar current collector 33 is optional.

バイポーラ集電体33は、金属箔や金属メッシュ等により構成すればよい。取扱い性等に優れる観点からは、バイポーラ集電体33を金属箔としてもよい。バイポーラ集電体33は複数枚の金属箔からなっていてもよい。バイポーラ集電体33を構成する金属としては、Cu、Ni、Cr、Au、Pt、Ag、Al、Fe、Ti、Zn、Co、ステンレス鋼等が挙げられる。第1集電体31と第2集電体32とバイポーラ集電体33とは、構成する金属の種類が同一であっても異なっていてもよい。バイポーラ集電体33は、その表面に、抵抗を調整すること等を目的として、何らかのコート層を備えていてもよい。また、バイポーラ集電体33が複数枚の金属箔からなる場合、当該複数枚の金属箔間に何らかの層を有していてもよい。バイポーラ集電体33の厚みは特に限定されるものではない。例えば、0.1μm以上であってもよいし、1μm以上であってもよく、1mm以下であってもよいし、100μm以下であってもよい。 The bipolar current collector 33 may be made of metal foil, metal mesh, or the like. From the standpoint of excellent handleability, the bipolar current collector 33 may be made of metal foil. The bipolar current collector 33 may consist of a plurality of sheets of metal foil. Examples of metals forming the bipolar current collector 33 include Cu, Ni, Cr, Au, Pt, Ag, Al, Fe, Ti, Zn, Co, stainless steel, and the like. The first current collector 31, the second current collector 32, and the bipolar current collector 33 may be made of the same or different metals. The bipolar current collector 33 may have some kind of coating layer on its surface for the purpose of adjusting the resistance. Moreover, when the bipolar current collector 33 is composed of a plurality of metal foils, there may be some layer between the plurality of metal foils. The thickness of the bipolar current collector 33 is not particularly limited. For example, it may be 0.1 μm or more, 1 μm or more, 1 mm or less, or 100 μm or less.

1.1.3.6 発電要素
発電要素34は、電池反応を生じさせて、電池100の充放電を可能とするものであればよい。例えば、図2に示されるように、発電要素34は、第1活物質層34aと、第2活物質層34bと、第1活物質層34a及び第2活物質層34bの間に配置された電解質層34cとを備え得る。
1.1.3.6 Power-Generating Element The power-generating element 34 may be any element that allows the battery 100 to be charged and discharged by causing a battery reaction. For example, as shown in FIG. 2, the power generation element 34 is arranged between a first active material layer 34a, a second active material layer 34b, and between the first active material layer 34a and the second active material layer 34b. and an electrolyte layer 34c.

第1活物質層34a及び第2活物質層34bのうち、一方は正極活物質層であり、他方は負極活物質層である。第1活物質層34aが正極活物質層である場合、上記第1集電体31が正極集電体となり得、第1活物質層34aが負極活物質層である場合、上記第1集電体31が負極集電体となり得る。また、第2活物質層34bが正極活物質層である場合、上記第2集電体32が正極集電体となり得、第2活物質層34bが負極活物質層である場合、上記第2集電体32が負極集電体となり得る。 One of the first active material layer 34a and the second active material layer 34b is a positive electrode active material layer, and the other is a negative electrode active material layer. When the first active material layer 34a is a positive electrode active material layer, the first current collector 31 can be a positive electrode current collector, and when the first active material layer 34a is a negative electrode active material layer, the first current collector The body 31 can serve as a negative electrode current collector. Further, when the second active material layer 34b is a positive electrode active material layer, the second current collector 32 can be a positive electrode current collector, and when the second active material layer 34b is a negative electrode active material layer, the second current collector 32 can be a positive electrode current collector. The current collector 32 can be the negative electrode current collector.

正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含む層である。電池100を固体電池とする場合は、正極活物質に加えて、さらに任意に固体電解質、バインダー及び導電助剤等を含ませることができる。また、電池100を電解液系の電池とする場合は、正極活物質に加えて、さらに任意にバインダー及び導電助剤等を含ませることができる。正極活物質は公知の活物質を用いればよい。公知の活物質のうち、所定のイオンを吸蔵放出する電位(充放電電位)の異なる2つの物質を選択し、貴な電位を示す物質を正極活物質とし、卑な電位を示す物質を後述の負極活物質として、それぞれ用いることができる。例えば、リチウムイオン電池を構成する場合は、正極活物質としてコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、LiNi1/3Co1/3Mn1/3、マンガン酸リチウム、スピネル系リチウム化合物等の各種のリチウム含有複合酸化物を用いることができる。電池100を固体電池とする場合、正極活物質は表面がニオブ酸リチウム層やチタン酸リチウム層やリン酸リチウム層等の酸化物層で被覆されていてもよい。また、電池100を固体電池とする場合、固体電解質は無機固体電解質が好ましい。有機ポリマー電解質と比較してイオン伝導度が高いためである。また、有機ポリマー電解質と比較して、耐熱性に優れるためである。さらに、有機ポリマー電解質と比較して、硬質で剛性に優れ、電池100をより容易に構成できるためである。好ましい無機固体電解質としては、例えば、ランタンジルコン酸リチウム、LiPON、Li1+XAlGe2-X(PO、Li-SiO系ガラス、Li-Al-S-O系ガラス等の酸化物固体電解質;LiS-P、LiS-SiS、LiI-LiS-SiS、LiI-SiS-P、LiS-P-LiI-LiBr、LiI-LiS-P、LiI-LiS-P、LiI-LiPO-P、LiS-P-GeS等の硫化物固体電解質を例示することができる。特に、硫化物固体電解質が好ましく、LiS-Pを含む硫化物固体電解質がより好ましい。正極活物質層に含まれ得るバインダーとしては、例えば、ブタジエンゴム(BR)系バインダー、ブチレンゴム(IIR)系バインダー、アクリレートブタジエンゴム(ABR)系バインダー、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)系バインダー、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)系バインダー等が挙げられる。正極活物質層に含まれ得る導電助剤としてはアセチレンブラックやケッチェンブラック等の炭素材料やニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。正極活物質層における各成分の含有量は従来と同様とすればよい。正極活物質層の形状も従来と同様とすればよい。特に、電池100を容易に構成できる観点から、シート状の正極活物質層が好ましい。正極活物質層の厚みは、特に限定されるものではない。例えば、0.1μm以上2mm以下としてもよい。下限は1μm以上であってもよく、上限は1mm以下であってもよい。 The positive electrode active material layer is a layer containing at least a positive electrode active material. When the battery 100 is a solid battery, in addition to the positive electrode active material, it can optionally contain a solid electrolyte, a binder, a conductive aid, and the like. Moreover, when the battery 100 is an electrolytic solution-based battery, in addition to the positive electrode active material, a binder, a conductive aid, and the like can be optionally included. A known active material may be used as the positive electrode active material. Among known active materials, two substances having different potentials (charge/discharge potentials) at which predetermined ions are occluded and released are selected. Each can be used as a negative electrode active material. For example, when constructing a lithium ion battery, various kinds of lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , lithium manganate, spinel-based lithium compounds, etc. are used as the positive electrode active material. A lithium-containing composite oxide can be used. When the battery 100 is a solid battery, the surface of the positive electrode active material may be covered with an oxide layer such as a lithium niobate layer, a lithium titanate layer, or a lithium phosphate layer. Moreover, when the battery 100 is a solid battery, the solid electrolyte is preferably an inorganic solid electrolyte. This is because the ionic conductivity is higher than that of organic polymer electrolytes. Moreover, it is because it is excellent in heat resistance compared with an organic polymer electrolyte. Further, it is harder and more rigid than the organic polymer electrolyte, and the battery 100 can be configured more easily. Preferred inorganic solid electrolytes include oxide solids such as lithium lanthanum zirconate, LiPON, Li 1+X Al X Ge 2-X (PO 4 ) 3 , Li—SiO glass, Li—Al—S—O glass, and the like. Electrolyte; Li 2 SP 2 S 5 , Li 2 S—SiS 2 , LiI—Li 2 S—SiS 2 , LiI—Si 2 SP 2 S 5 , Li 2 SP 2 S 5 —LiI—LiBr , LiI-Li 2 SP 2 S 5 , LiI-Li 2 SP 2 O 5 , LiI-Li 3 PO 4 -P 2 S 5 , Li 2 SP 2 S 5 -GeS 2 and other sulfides A solid electrolyte can be exemplified. In particular, a sulfide solid electrolyte is preferred, and a sulfide solid electrolyte containing Li 2 SP 2 S 5 is more preferred. Examples of binders that can be contained in the positive electrode active material layer include butadiene rubber (BR) binders, butylene rubber (IIR) binders, acrylate butadiene rubber (ABR) binders, polyvinylidene fluoride (PVdF) binders, polytetrafluoro Examples include ethylene (PTFE) binders. Examples of conductive aids that can be contained in the positive electrode active material layer include carbon materials such as acetylene black and Ketjenblack, and metal materials such as nickel, aluminum, and stainless steel. The content of each component in the positive electrode active material layer may be the same as in the conventional case. The shape of the positive electrode active material layer may be the same as the conventional one. In particular, a sheet-like positive electrode active material layer is preferable from the viewpoint that the battery 100 can be easily constructed. The thickness of the positive electrode active material layer is not particularly limited. For example, it may be 0.1 μm or more and 2 mm or less. The lower limit may be 1 μm or more, and the upper limit may be 1 mm or less.

負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含む層である。電池100を固体電池とする場合は、負極活物質に加えて、さらに任意に固体電解質、バインダー及び導電助剤等を含ませることができる。また、電池100を電解液系の電池とする場合は、負極活物質に加えて、さらに任意にバインダー及び導電助剤等を含ませることができる。負極活物質は公知の活物質を用いればよい。例えば、リチウムイオン電池を構成する場合は、負極活物質としてSiやSi合金や酸化ケイ素等のシリコン系活物質;グラファイトやハードカーボン等の炭素系活物質;チタン酸リチウム等の各種酸化物系活物質;金属リチウムやリチウム合金等を用いることができる。固体電解質、バインダー及び導電助剤は正極活物質層に用いられるものとして例示したものの中から適宜選択して用いることができる。負極活物質層における各成分の含有量は従来と同様とすればよい。負極活物質層の形状も従来と同様とすればよい。特に、電池100を容易に構成できる観点から、シート状の負極活物質層が好ましい。負極活物質層の厚みは、特に限定されるものではない。例えば、0.1μm以上2mm以下としてもよい。下限は1μm以上であってもよく、上限は1mm以下であってもよい。 The negative electrode active material layer is a layer containing at least a negative electrode active material. When the battery 100 is a solid battery, in addition to the negative electrode active material, it can optionally contain a solid electrolyte, a binder, a conductive aid, and the like. Further, when the battery 100 is an electrolytic solution-based battery, in addition to the negative electrode active material, a binder, a conductive aid, and the like can be optionally included. A known active material may be used as the negative electrode active material. For example, when constructing a lithium ion battery, silicon-based active materials such as Si, Si alloys and silicon oxides as negative electrode active materials; carbon-based active materials such as graphite and hard carbon; various oxide-based active materials such as lithium titanate. Substance: metal lithium, lithium alloy, or the like can be used. The solid electrolyte, the binder, and the conductive aid can be appropriately selected and used from those exemplified as those used for the positive electrode active material layer. The content of each component in the negative electrode active material layer may be the same as in the conventional case. The shape of the negative electrode active material layer may also be the same as the conventional one. In particular, a sheet-like negative electrode active material layer is preferable from the viewpoint that the battery 100 can be easily constructed. The thickness of the negative electrode active material layer is not particularly limited. For example, it may be 0.1 μm or more and 2 mm or less. The lower limit may be 1 μm or more, and the upper limit may be 1 mm or less.

電解質層34cは、少なくとも電解質を含む層である。電池100を固体電池とする場合、電解質層34cは、固体電解質と任意にバインダーとを含む固体電解質層とすることができる。固体電解質は上述した無機固体電解質、特に硫化物固体電解質が好ましい。バインダーは正極活物質層に用いられるバインダーと同様のものを適宜選択して用いることができる。固体電解質層における各成分の含有量は従来と同様とすればよい。固体電解質層の形状も従来と同様とすればよい。特に、電池100を容易に構成できる観点から、シート状の固体電解質層が好ましい。この場合、固体電解質層の厚みは、例えば、0.1μm以上2mm以下としてもよい。下限は1μm以上であってもよく、上限は1mm以下であってもよい。一方で、電池100を電解液系電池とする場合、電解質層34cは電解液とセパレータとを含み得る。電解液やセパレータは公知のものを用いればよい。尚、電解質層34cが液系電解質層である場合と固体電解質層である場合とを比較した場合、電解質層34cが固体電解質層である場合のほうが、電池100を構成することがより容易となるものと考えられる。 The electrolyte layer 34c is a layer containing at least an electrolyte. If the battery 100 is a solid state battery, the electrolyte layer 34c can be a solid electrolyte layer containing a solid electrolyte and optionally a binder. The solid electrolyte is preferably the above inorganic solid electrolyte, particularly a sulfide solid electrolyte. As the binder, the same binder as that used for the positive electrode active material layer can be appropriately selected and used. The content of each component in the solid electrolyte layer may be the same as in the conventional case. The shape of the solid electrolyte layer may also be the same as the conventional one. In particular, a sheet-like solid electrolyte layer is preferable from the viewpoint that the battery 100 can be easily constructed. In this case, the thickness of the solid electrolyte layer may be, for example, 0.1 μm or more and 2 mm or less. The lower limit may be 1 μm or more, and the upper limit may be 1 mm or less. On the other hand, when the battery 100 is an electrolyte-based battery, the electrolyte layer 34c may include an electrolyte and a separator. Known electrolytes and separators may be used. When comparing the case where the electrolyte layer 34c is a liquid electrolyte layer and the case where it is a solid electrolyte layer, the case where the electrolyte layer 34c is a solid electrolyte layer makes it easier to configure the battery 100. It is considered to be a thing.

発電要素34や積層電極体30は、公知の方法により作製可能である。積層電極体30に備えられる複数の発電要素34の数は特に限定されるものではない。例えば、発電要素34の数を2個以上1000個以下としてもよい。下限は10個以上であってもよく、上限は300個以下であってもよい。 The power generation element 34 and the laminated electrode body 30 can be produced by a known method. The number of power generation elements 34 provided in the laminated electrode body 30 is not particularly limited. For example, the number of power generation elements 34 may be 2 or more and 1000 or less. The lower limit may be 10 or more, and the upper limit may be 300 or less.

尚、図1及び2においては、積層電極体30の積層面の形状(第1集電体31等の面形状)が矩形状のものについて示したが、積層電極体30の積層面の形状はこれに限定されるものではない。 1 and 2, the laminated surface of the laminated electrode body 30 (the surface shape of the first current collector 31, etc.) is rectangular. It is not limited to this.

1.1.3.7 その他の部材
電池100は、上述の第1部材10、第2部材20及び積層電極体30に加えて、その他の部材を備えていてもよい。例えば、タブ31a、32aと接続される端子を備えていてもよい。端子はタブ31a、32aに機械的に着脱可能に接続されていてもよいし、溶接等によって接合されていてもよい。
1.1.3.7 Other Members The battery 100 may include other members in addition to the first member 10, the second member 20, and the laminated electrode body 30 described above. For example, terminals connected to the tabs 31a and 32a may be provided. The terminals may be mechanically detachably connected to the tabs 31a and 32a, or may be joined by welding or the like.

上述の通り、電池100は、積層電極体30を収容するための外装体40を備えていてもよい。この場合、第2部材20は、外装体40を介して第2集電体32を冷却し得る。ただし、外装体40がなくとも電池を構成することができる。例えば、積層電極体30の積層方向側面を樹脂で封止し、当該封止樹脂と、第1集電体31と、第2集電体32とによって外装体と同様の機能を発揮させてもよい。この場合、第2部材20を第2集電体32に接触させて、第2集電体32を直接冷却し得る。 As described above, battery 100 may include exterior body 40 for housing laminated electrode assembly 30 . In this case, the second member 20 can cool the second current collector 32 via the exterior body 40 . However, the battery can be configured without the exterior body 40 . For example, the side surface of the stacked electrode body 30 in the stacking direction may be sealed with a resin, and the sealing resin, the first current collector 31, and the second current collector 32 may exhibit the same function as the exterior body. good. In this case, the second member 20 may be brought into contact with the second current collector 32 to directly cool the second current collector 32 .

後述するように、電池100は、熱交換器と接続されていてもよい。これにより、第2部材20による第2集電体32の冷却効率が一層向上する。 As will be described later, battery 100 may be connected to a heat exchanger. Thereby, the cooling efficiency of the second current collector 32 by the second member 20 is further improved.

以上の通り、電池100によれば、第1集電体31に近接する第1部材10の冷却性能が、第2集電体32に近接する第2部材20の冷却性能よりも低くされており、第1集電体31を不要に冷却し難く、第1集電体31から第1タブ31aに不要に冷熱が伝わり難く、第1集電体31に設けられた第1タブ31aのシャットダウン機能を阻害し難い。 As described above, according to the battery 100, the cooling performance of the first member 10 adjacent to the first current collector 31 is lower than the cooling performance of the second member 20 adjacent to the second current collector 32. , It is difficult to cool the first current collector 31 unnecessarily, it is difficult to unnecessarily transfer cold heat from the first current collector 31 to the first tab 31a, and the shutdown function of the first tab 31a provided on the first current collector 31 difficult to inhibit.

1.2 第2形態
図3及び4に示されるように、第2形態に係る電池200は、第1部材10と、第2部材20と、積層電極体30とを備える。積層電極体30は第1形態におけるものと同様である。すなわち、積層電極体30は、積層方向一端面を構成する第1集電体31と、積層方向他端面を構成する第2集電体32と、第1集電体31及び第2集電体32の間に配置された少なくとも一つの発電要素34とを備える(図2参照)。図3及び4に示されるように、第1部材10は積層電極体30の積層方向一端面と対向している。また、第2部材20は積層電極体30の側面と対向している。或いは、上述したように、第2部材20が積層電極体30の積層方向他端面及び側面の双方と対向していてもよい。電池200においては、第1集電体31が第1タブ31aを有し、第1タブ31aがシャットダウン機構を有し、第2集電体32が第2タブ32aを有し、第2タブ32aがシャットダウン機構を有さない。さらに、電池200においては、第2部材20と第1タブ31aとの距離が第2部材20と第2タブ32aとの距離よりも遠い。上述の通り、第2部材20が冷却部材であり、第1部材10の冷却性能は第2部材20の冷却性能よりも低い。各構成要素については、第1形態にて説明した通りであり、ここでは説明を省略する。
1.2 Second Mode As shown in FIGS. 3 and 4 , a battery 200 according to a second mode includes a first member 10 , a second member 20 and a laminated electrode assembly 30 . The laminated electrode body 30 is the same as that in the first embodiment. That is, the laminated electrode body 30 includes a first current collector 31 constituting one end surface in the stacking direction, a second current collector 32 constituting the other end surface in the stacking direction, the first current collector 31 and the second current collector and at least one power generation element 34 arranged between 32 (see FIG. 2). As shown in FIGS. 3 and 4, the first member 10 faces one end surface of the laminated electrode body 30 in the lamination direction. Also, the second member 20 faces the side surface of the laminated electrode body 30 . Alternatively, as described above, the second member 20 may face both the other end surface in the stacking direction and the side surface of the stacked electrode body 30 . In battery 200, first current collector 31 has first tab 31a, first tab 31a has a shutdown mechanism, second current collector 32 has second tab 32a, and second tab 32a. does not have a shutdown mechanism. Furthermore, in battery 200, the distance between second member 20 and first tab 31a is greater than the distance between second member 20 and second tab 32a. As described above, the second member 20 is the cooling member, and the cooling performance of the first member 10 is lower than that of the second member 20 . Each component is as described in the first embodiment, and the description is omitted here.

このように、電池200においては、冷却性能の高い第2部材20が、第1集電体31及び第1タブ31aから遠くに配置される。また、第1集電体31に近接する第1部材10の冷却性能が、第2部材20の冷却性能よりも低くされている。このような電池200によれば、第1集電体31を不要に冷却し難く、第1集電体31から第1タブ31aに不要に冷熱が伝わり難く、第1集電体31に設けられた第1タブ31aのシャットダウン機能を阻害し難い。 Thus, in the battery 200, the second member 20 with high cooling performance is arranged far from the first current collector 31 and the first tab 31a. Also, the cooling performance of the first member 10 adjacent to the first current collector 31 is made lower than the cooling performance of the second member 20 . According to such a battery 200, it is difficult to cool the first current collector 31 unnecessarily, cold heat is not easily transmitted unnecessarily from the first current collector 31 to the first tab 31a, and Therefore, it is difficult to inhibit the shutdown function of the first tab 31a.

2.電池スタック
本開示の技術は電池スタックとしての側面も有する。すなわち、本開示の電池スタックは、上記本開示の電池を複数備える。例えば、電池を複数積層することで電池スタックを構成してもよい。電池の積層の仕方は特に限定されるものではない。電池の積層数も特に限定されるものではない。
2. Battery Stack The technology of the present disclosure also has an aspect as a battery stack. That is, the battery stack of the present disclosure includes a plurality of the batteries of the present disclosure. For example, a battery stack may be configured by stacking a plurality of batteries. The method of stacking the batteries is not particularly limited. The number of stacked batteries is also not particularly limited.

2.1 第1形態
図5及び6Aに、第1形態に係る電池スタック1000を示す。図5及び6Aに示されるように、電池スタック1000において、一の電池100の第1部材10に対して、他の電池100の第2部材20が積層されていてもよい。言い換えれば、電池スタック1000において、隣接する一の電池100と他の電池100とを互いに同じ向きに積層してもよい。
2.1 First Embodiment FIGS. 5 and 6A show a battery stack 1000 according to a first embodiment. As shown in FIGS. 5 and 6A, in the battery stack 1000, the second member 20 of another battery 100 may be stacked on the first member 10 of one battery 100. FIG. In other words, in the battery stack 1000, one battery 100 and another battery 100 adjacent to each other may be stacked in the same direction.

2.2 第2形態
図6Bに、第2形態に係る電池スタック2000を示す。図6Bに示されるように、電池スタック2000において、一の電池100の第1部材10に対して、他の電池100の第1部材10が積層されていてもよい。また、図6Bに示されるように、電池スタック2000において、一の電池100の第2部材20に対して、他の電池100の第2部材20が積層されていてもよい。言い換えれば、電池スタック2000において、隣接する一の電池100と他の電池100とを互いに逆向きに積層してもよい。
2.2 Second Embodiment FIG. 6B shows a battery stack 2000 according to a second embodiment. As shown in FIG. 6B , in the battery stack 2000, the first member 10 of one battery 100 may be stacked with the first member 10 of another battery 100 . Further, as shown in FIG. 6B , in the battery stack 2000 , the second member 20 of another battery 100 may be stacked on the second member 20 of one battery 100 . In other words, in the battery stack 2000, one battery 100 and another battery 100 adjacent to each other may be stacked in opposite directions.

2.3 第3形態
図6Cに、第3形態に係る電池スタック3000を示す。図6Cに示されるように、電池スタック3000において、一の電池100と他の電池100とで第1部材10を共用していてもよい。また、図6Cに示されるように、電池スタック3000において、一の電池100と他の電池100とで第2部材20を共用していてもよい。言い換えれば、電池スタック3000において、第1部材10の一部や第2部材20の一部を省略しつつ、隣接する一の電池100と他の電池100との間で第1部材10や第2部材20を共用してもよい。
2.3 Third Embodiment FIG. 6C shows a battery stack 3000 according to a third embodiment. As shown in FIG. 6C , in a battery stack 3000 , one battery 100 and another battery 100 may share the first member 10 . Further, as shown in FIG. 6C , in the battery stack 3000 , one battery 100 and another battery 100 may share the second member 20 . In other words, in the battery stack 3000, while omitting part of the first member 10 and part of the second member 20, the first member 10 and the second member 10 are provided between the adjacent one battery 100 and the other battery 100. Members 20 may be shared.

2.4 第4形態
上記第1~第3形態においては、複数の電池100を備える電池スタック1000~3000を例示したが、本開示の電池スタックは電池200を複数備えるものであってもよい。すなわち、図7に示されるように、電池スタック4000は、電池200が複数積層されたものであってもよい。この場合、図7に示されるように、電池スタック4000において、一の電池200の一端面を構成する第1部材10に対して、他の電池200の他端面(第2集電体31側の端面)を積層してもよい。言い換えれば、電池スタック4000において、隣接する一の電池200と他の電池200とを互いに同じ向きに積層してもよい。
2.4 Fourth Embodiment In the above first to third embodiments, the battery stacks 1000 to 3000 including a plurality of batteries 100 are illustrated, but the battery stack of the present disclosure may include a plurality of batteries 200. That is, as shown in FIG. 7, battery stack 4000 may be a stack of a plurality of batteries 200 . In this case, as shown in FIG. 7, in the battery stack 4000, the first member 10 forming one end surface of one battery 200 is opposed to the other end surface of the other battery 200 (on the side of the second current collector 31). end face) may be laminated. In other words, in the battery stack 4000, one battery 200 and another battery 200 adjacent to each other may be stacked in the same direction.

2.5 その他の形態
図8に示される電池スタック5000のように、第2部材20を熱交換器50に接続してもよい。例えば、第2部材20が冷却液流路を有する場合に、当該冷却液流路を熱交換器50に接続して、熱交換器50と第2部材20との間で冷却液を循環させるように構成してもよい。電池スタックにおいて熱交換器を接続する位置は特に限定されるものではない。電池100、200の側面(積層面以外の面)のうち、タブ31a、32aが突出する面を第1側面、第1側面とは反対側の面を第2側面、第1側面と第2側面との間の2つの側面を第3側面及び第4側面とした場合、電池100、200の第2側面に熱交換器50を接続してもよいし、第3側面や第4側面に熱交換器50を接続してもよい。
2.5 Other Forms The second member 20 may be connected to the heat exchanger 50 like the battery stack 5000 shown in FIG. For example, when the second member 20 has a coolant flow path, the coolant flow path may be connected to the heat exchanger 50 to circulate the coolant between the heat exchanger 50 and the second member 20. can be configured to The position where the heat exchanger is connected in the battery stack is not particularly limited. Of the side surfaces (surfaces other than the stacking surface) of the batteries 100 and 200, the surface from which the tabs 31a and 32a protrude is referred to as the first side surface, the surface opposite to the first side surface as the second side surface, and the first side surface and the second side surface. When the two sides between are the third side and the fourth side, the heat exchanger 50 may be connected to the second side of the battery 100, 200, or the heat exchange may be performed on the third side or the fourth side. device 50 may be connected.

電池スタックは、上記以外の任意の部材を有していてもよい。例えば、配線やスタックケース等を備えていてもよい。 The battery stack may have arbitrary members other than the above. For example, wiring, a stack case, etc. may be provided.

以上の通り、本開示の電池100、200を複数備える電池スタック1000~5000によれば、第1集電体31や第1タブ31aを不要に冷却し難く、第1タブ31aのシャットダウン機能を阻害し難い。 As described above, according to the battery stacks 1000 to 5000 including a plurality of batteries 100 and 200 of the present disclosure, it is difficult to unnecessarily cool the first current collector 31 and the first tab 31a, and the shutdown function of the first tab 31a is inhibited. hard to do

本開示の電池及び電池スタックは、携帯機器用等の小型電源から車搭載用等の大型電源まで、広く利用できる。特に、車搭載用等の大型電源として好適である。 The battery and battery stack of the present disclosure can be widely used from small power sources for mobile devices to large power sources for vehicles. In particular, it is suitable as a large-sized power source for mounting on a vehicle.

10 第1部材
20 第2部材
30 積層電極体
31 第1集電体
31a 第1タブ
32 第2集電体
32a 第2タブ
33 バイポーラ集電体
34 発電要素
34a 第1活物質層
34b 第2活物質層
34c 電解質層
40 外装体
50 熱交換器
100 電池
1000、2000、3000、4000、5000 電池スタック
10 First member 20 Second member 30 Laminated electrode body 31 First current collector 31a First tab 32 Second current collector 32a Second tab 33 Bipolar current collector 34 Power generation element 34a First active material layer 34b Second active material Substance layer 34c Electrolyte layer 40 Exterior body 50 Heat exchanger 100 Battery 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 Battery stack

Claims (1)

第1部材と、第2部材と、積層電極体とを備える電池であって、
前記積層電極体が、積層方向一端面を構成する第1集電体と、積層方向他端面を構成する第2集電体と、前記第1集電体及び前記第2集電体の間に配置された少なくとも一つの発電要素とを備え、
前記第1部材が前記積層電極体の前記積層方向一端面と対向し、
前記第2部材が前記積層電極体の前記積層方向他端面と対向するか、前記積層電極体の側面と対向するか、又は、前記積層方向他端面及び前記側面の双方と対向し、
前記第1集電体が第1タブを有し、
前記第1タブがシャットダウン機構を有し、
前記第2集電体が第2タブを有し、
前記第2タブがシャットダウン機構を有さず、
前記シャットダウン機構は、前記シャットダウン機構の温度に応じて、前記シャットダウン機構を流れる電流を遮断する、又は、前記シャットダウン機構の抵抗が大きくなるように構成され、
前記第2部材が前記積層電極体の前記側面と対向する場合、前記第2部材と前記第1タブとの距離が前記第2部材と前記第2タブとの距離よりも遠く、
前記第2部材が冷却部材であり、
前記第1部材の冷却性能が前記第2部材の冷却性能よりも低い、
電池。
A battery comprising a first member, a second member, and a laminated electrode assembly,
The laminated electrode body includes a first current collector constituting one end surface in the stacking direction, a second current collector constituting the other end surface in the stacking direction, and between the first current collector and the second current collector. at least one power generation element disposed;
The first member faces one end face in the stacking direction of the stacked electrode body,
the second member faces the other end surface in the stacking direction of the stacked electrode body, faces the side surface of the stacked electrode body, or faces both the other end surface in the stacking direction and the side surface,
The first current collector has a first tab,
the first tab has a shutdown mechanism;
the second current collector has a second tab,
the second tab does not have a shutdown mechanism,
The shutdown mechanism is configured to cut off current flowing through the shutdown mechanism or increase the resistance of the shutdown mechanism according to the temperature of the shutdown mechanism,
when the second member faces the side surface of the laminated electrode body, the distance between the second member and the first tab is greater than the distance between the second member and the second tab;
the second member is a cooling member,
The cooling performance of the first member is lower than the cooling performance of the second member,
battery.
JP2020009258A 2020-01-23 2020-01-23 battery Active JP7338488B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020009258A JP7338488B2 (en) 2020-01-23 2020-01-23 battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020009258A JP7338488B2 (en) 2020-01-23 2020-01-23 battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021118058A JP2021118058A (en) 2021-08-10
JP7338488B2 true JP7338488B2 (en) 2023-09-05

Family

ID=77175109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020009258A Active JP7338488B2 (en) 2020-01-23 2020-01-23 battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7338488B2 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009016235A (en) 2007-07-06 2009-01-22 Toyota Motor Corp Power storage device
JP2013222594A (en) 2012-04-16 2013-10-28 Sharp Corp Nonaqueous secondary battery
JP2014175306A (en) 2013-03-12 2014-09-22 Samsung Sdi Co Ltd Rechargeable battery
JP2015187914A (en) 2012-08-09 2015-10-29 三洋電機株式会社 Power supply device, and electrically driven vehicle and power storage device having the same
WO2016135785A1 (en) 2015-02-27 2016-09-01 三洋電機株式会社 Power supply device, and vehicle equipped with same
JP2017103123A (en) 2015-12-02 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 Laminated all-solid battery
JP6400808B1 (en) 2017-08-28 2018-10-03 カルソニックカンセイ株式会社 Assembled battery
WO2018221004A1 (en) 2017-05-29 2018-12-06 三洋電機株式会社 Battery pack
JP2019204799A (en) 2015-03-30 2019-11-28 三洋電機株式会社 Square secondary battery and battery pack using the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009016235A (en) 2007-07-06 2009-01-22 Toyota Motor Corp Power storage device
JP2013222594A (en) 2012-04-16 2013-10-28 Sharp Corp Nonaqueous secondary battery
JP2015187914A (en) 2012-08-09 2015-10-29 三洋電機株式会社 Power supply device, and electrically driven vehicle and power storage device having the same
JP2014175306A (en) 2013-03-12 2014-09-22 Samsung Sdi Co Ltd Rechargeable battery
WO2016135785A1 (en) 2015-02-27 2016-09-01 三洋電機株式会社 Power supply device, and vehicle equipped with same
JP2019204799A (en) 2015-03-30 2019-11-28 三洋電機株式会社 Square secondary battery and battery pack using the same
JP2017103123A (en) 2015-12-02 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 Laminated all-solid battery
WO2018221004A1 (en) 2017-05-29 2018-12-06 三洋電機株式会社 Battery pack
JP6400808B1 (en) 2017-08-28 2018-10-03 カルソニックカンセイ株式会社 Assembled battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021118058A (en) 2021-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12388160B2 (en) Bipolar battery stack
JP3670926B2 (en) Lithium secondary battery
JP6863710B2 (en) Secondary battery
JP2004134210A (en) Stacked batteries, assembled batteries and vehicles
TW201304248A (en) Group battery
JP2004139775A (en) Stacked batteries, assembled batteries and vehicles
US12444815B2 (en) Secondary battery
JP7435091B2 (en) solid state battery
JP2018098154A (en) Power storage element, power storage device and method of manufacturing power storage element
JP7243665B2 (en) solid state battery
JP2020035653A (en) Power storage device
JP6528976B2 (en) Assembled battery
CN110474105B (en) Laminated battery
JP7670495B2 (en) battery
JP7338488B2 (en) battery
CN109155442B (en) Secondary battery
JP2020024886A (en) Power storage device
JP2019061895A (en) Laminated battery cell and laminated battery module
JP2018147837A (en) Power storage element and power storage device
JP2005129393A (en) Secondary battery
JP5664068B2 (en) Multilayer battery and method of manufacturing multilayer battery
JP2016039113A (en) Storage battery
JP7215433B2 (en) battery
WO2022168835A1 (en) Electrochemical cell
KR101971506B1 (en) Battery Module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220414

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230411

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: 20230725

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230807

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7338488

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151