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公開番号2025083106
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2023196794
出願日2023-11-20
発明の名称二次電池
出願人日産自動車株式会社,ルノーエス.ア.エス.,RENAULT S.A.S.
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20250523BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】充放電に伴い電極が膨張収縮する二次電池において、膨張収縮に起因するタブリードの破断を抑制する。
【解決手段】正極層14と負極層15とが電解質層4を介して積層された積層体2と、積層体2を収容する外装体3と、を備え、キャリアイオンとしてのリチウムイオンの移動に伴い正極層14又は負極層15のうち少なくとも負極層14が膨張収縮する二次電池1において、正極層14及び負極層15から積層体2の積層方向に対して直交する方向に延びるリード部12、13を備える集電箔5、7と、積層体2のリード部12、13が取り出される側面と対向する第1平面部20A、21A及びその側面から遠ざかる方向に延びる第2平面部20B、21Bを備える集電タブ20、21と、を備え、集電タブ20、21の第1平面部20A、21Aとリード部12、13とが摺動可能に接触していることを特徴とする二次電池。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正極層と負極層とが電解質層を介して積層された積層体と、
前記積層体を収容する外装体と、
を備え、
キャリアイオンとしてのリチウムイオンの移動に伴い前記正極層又は前記負極層のうち少なくとも前記負極層が膨張収縮する二次電池において、
前記正極層及び前記負極層から前記積層体の積層方向に対して直交する方向に延びるリード部を備える集電箔と、
前記積層体の前記リード部が取り出される側面と対向する第１平面部及び前記側面から遠ざかる方向に延びる第２平面部を備える集電タブと、
を備え、
前記集電タブの前記第１平面部と前記リード部とが摺動可能に電気的に接続されていることを特徴とする二次電池。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電解質層に用いられている電解質が固体電解質である、二次電池。
【請求項３】
請求項１に記載の二次電池において、
前記第１平面部と前記リード部の間に導電体が介装されており、前記導電体と前記リード部とが摺動可能に接触している、二次電池。
【請求項４】
請求項３に記載の二次電池において、
前記導電体は、前記集電タブ又は前記リード部のいずれかと同じ材質で形成されている、二次電池。
【請求項５】
請求項３に記載の二次電池において、
前記導電体は、前記集電タブ及び前記リード部のいずれとも異なる材質で形成されている、二次電池。
【請求項６】
請求項１に記載の二次電池において、
負極活物質がリチウム金属である、二次電池。
【請求項７】
請求項１に記載の二次電池において、
前記電解質層及び前記正極層に含まれる電解質が硫化物固体電解質である、二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電に伴い膨張収縮する二次電池に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
複数枚の平板状の正極、固体電解質膜及び負極が積層されて容器内に収容されている二次電池が知られている。このような二次電池においては、正極及び負極にそれぞれ集電体が設けられており、複数の正極タブリード及び負極タブリードがそれぞれ一つに束ねられて正極端子及び負極端子に接続される。このような固体電解質を用いた二次電池は、充放電に伴う電極層の膨張収縮により電池の厚みが変化する。このため、例えば充電により電池の厚みが増大して集電体に許容応力を上回る張力が加わり、集電体が破断するおそれがある。
【０００３】
特許文献１には、使用中に電池の厚みの変化に起因する集電体の破断を抑制する構成が開示されている。具体的には、タブリードに撓みを設けることにより余長を持たせておき、厚みが増大することにより電池の電極とタブリードとの接続部から、タブリードと各極の端子との接続部までの距離が伸びた際に、上記の余長により接続部間の伸びを補償し、タブリードに加わる張力を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－８１９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記文献の構成では、積層枚数が多くなるほど余長を長くとる必要があり、撓ませたタブリードのためのスペースを確保するために電池の小型化が難しい。また、充放電を繰り返すことで各接続部に曲げ応力が繰り返し発生するので、耐久性の面で改善の余地がある。
【０００６】
そこで本発明は、充放電に伴い電極が膨張収縮する二次電池において、膨張収縮に起因するタブリードの破断を抑制し得る二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によれば、正極層と負極層とが電解質層を介して積層された積層体と、積層体を収容する外装体と、を備え、キャリアイオンとしてのリチウムイオンの移動に伴い正極層又は負極層のうち少なくとも負極層が膨張収縮する二次電池が提供される。この二次電池は、正極層及び負極層から積層体の積層方向に対して直交する方向に延びるリード部を備える集電箔と、積層体のリード部が取り出される側面と対向する第１平面部及び側面から遠ざかる方向に延びる第２平面部を備える集電タブと、を備え、集電タブの第１平面部とリード部とが摺動可能に接触していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、充放電に伴い電極が膨張収縮する二次電池において、膨張収縮に起因するタブリードの破断を抑制し得る二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、従来型の二次電池の断面図である。
図２は、第１実施形態に係る二次電池の断面図である。
図３は、正極リードの接合の形態の例を示す図である。
図４は、正極集電タブの高さを説明するための図である。
図５は、正極集電タブの第２平面部のバリエーションの例を示す図である。
図６は、正極集電タブと負極集電タブの配置の例を示す図である。
図７は、正極集電タブの側面形状のバリエーションを示す図である。
図８は、第１実施形態の変形例に係る二次電池の断面図である。
図９は、変形例に係る正極集電タブの高さを説明するための図である。
図１０は、変形例に係る正極集電タブの側面形状のバリエーションを示す図である。
図１１は、第２実施形態に係る二次電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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