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公開番号2025085492
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-05
出願番号2023199404
出願日2023-11-24
発明の名称蓄電モジュール
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H01M 10/04 20060101AFI20250529BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】集電体の電極塗工部と補強部材との重複部による厚みの増大を抑制して蓄電モジュールとしてのエネルギー密度の低下を抑制することができる蓄電モジュールを提供する。
【解決手段】本開示の蓄電モジュールは、積層されている蓄電セル110,120は、対向する集電体10の縁部間を封止して電解液が収容される収容空間を形成するスペーサ20、及び、集電体において活物質層14が塗工されていない未塗工部分を補強する補強部材22を備える。補強部材は、活物質層の周縁部とスペーサとに跨るように、未塗工部分に沿って配置されている部位を有する。積層方向で隣り合う補強部材同士は、活物質層の周縁部において重複しない非重複部を有する。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
複数の蓄電セルが積層された蓄電モジュールであって、
前記蓄電セルは、
対向する集電体の各一方の面の中央領域に塗工された活物質層同士が互いに対向配置された正極及び負極と、
前記正極と前記負極の前記活物質層間に介在するセパレータと、
前記活物質層を囲むように配置され、前記対向する集電体の縁部間を封止して電解液が収容される収容空間を形成するスペーサと、
前記集電体において前記活物質層が塗工されていない未塗工部分を補強する補強部材と、を備え、
前記活物質層同士の対向方向から見た場合に、前記集電体は、前記スペーサと前記活物質層との間に前記未塗工部分が存在し、
前記対向方向から見た場合に、前記補強部材は、前記活物質層の周縁部と前記スペーサとに跨るように、前記未塗工部分に沿って断続的に配置されており、
前記対向方向から見た場合に、前記対向方向で隣り合う前記補強部材同士は、前記活物質層の前記周縁部において重複しない非重複部を有する、
蓄電モジュール。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記対向方向から見た場合に、前記補強部材は、前記活物質層の周縁部において凹凸部を有し、前記対向方向で隣り合う前記補強部材同士は、前記活物質層の前記周縁部において前記凹凸部が重複しない前記非重複部を有する、請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記補強部材の前記非重複部は、前記対向方向で隣り合わない、請求項１又は請求項２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記スペーサと補強部材とが、一体となった同じ部材として形成されている、請求項１又は請求項２に記載の蓄電モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電モジュールに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、正極及び負極と、セパレータと、スペーサと、補強部材と、を備える蓄電セルを開示している。正極及び負極は、金属箔によって構成された集電体の一方面に活物質層を有する。正極及び負極は、前記活物質層同士が互いに対向するように配置されている。セパレータは、前記正極と前記負極との間に配置され、前記活物質層間に介在している。スペーサは、前記正極と前記負極との間に配置され、前記活物質層を囲むように前記集電体の縁部間を封止して電解液が収容される収容空間を形成する。補強部材は、前記集電体において前記活物質層が位置しない未塗工部分を補強する。前記集電体は、前記正極及び前記負極における前記活物質層の対向方向から見た場合に、前記スペーサと前記活物質層との間に前記未塗工部分を有する。前記補強部材は、前記対向方向から見た場合に、前記活物質層と前記未塗工部分との境界と、前記スペーサと前記未塗工部分との境界とに跨るように、前記未塗工部分に沿って配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０６９０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
減圧又は熱衝撃による集電箔の破れ又は折れ曲がりを抑制するために、電極体全体の強度を上げるよう、補強部材を電極周辺部と電極塗工部とに跨るように配置する場合がある。図５は、スペーサの一部を補強部材として電極周辺部と電極塗工部とに跨るように配置した場合に補強部材の重複による厚みが増大する一例を示している。図５に示すように、集電体１０の電極塗工部（負極１４）と補強部材２２Ｂ（スペーサ２０の一部）とが重なり合う重複部４０において厚みが増大する。そして、このような電極体を複数積層させた蓄電モジュール（以下、単に「モジュール」と記す場合がある。）では、重複部４０の厚みの増大が顕著となり、モジュールとしてのエネルギー密度が低下する虞がある。
【０００５】
本開示は、集電体の電極塗工部と補強部材との重複部による厚みの増大を抑制して蓄電モジュールとしてのエネルギー密度の低下を抑制することができる蓄電モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段には以下の実施態様が含まれる。
＜１＞複数の蓄電セルが積層された蓄電モジュールであって、
前記蓄電セルは、
対向する集電体の各一方の面の中央領域に塗工された活物質層同士が互いに対向配置された正極及び負極と、
前記正極と前記負極の前記活物質層間に介在するセパレータと、
前記活物質層を囲むように配置され、前記対向する集電体の縁部間を封止して電解液が収容される収容空間を形成するスペーサと、
前記集電体において前記活物質層が塗工されていない未塗工部分を補強する補強部材と、を備え、
前記活物質層同士の対向方向から見た場合に、前記集電体は、前記スペーサと前記活物質層との間に前記未塗工部分が存在し、
前記対向方向から見た場合に、前記補強部材は、前記活物質層の周縁部と前記スペーサとに跨るように、前記未塗工部分に沿って配置されている部位を有し、
前記対向方向から見た場合に、前記対向方向で隣り合う前記補強部材同士は、前記活物質層の前記周縁部において重複しない非重複部を有する、
蓄電モジュール。
＜２＞前記対向方向から見た場合に、前記補強部材は、前記活物質層の周縁部において凹凸部を有し、前記対向方向で隣り合う前記補強部材同士は、前記活物質層の前記周縁部において前記凹凸部が重複しない前記非重複部を有する、＜１＞に記載の蓄電モジュール。
＜３＞前記補強部材の前記非重複部は、前記対向方向で隣り合わない、＜１＞又は＜２＞に記載の蓄電モジュール。
＜４＞前記スペーサと補強部材とが、一体となった同じ部材として形成されている、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の蓄電モジュール。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、集電体の電極塗工部と補強部材との重複部による厚みの増幅を抑制して蓄電モジュールとしてのエネルギー密度の低下を抑制することができる蓄電モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示に係る蓄電モジュールの外観の一例を示す概略斜視図である。
櫛歯形状のスペーサを有する蓄電セルを交互に積層して構成される蓄電モジュールの一例を示す概略図である。
図２におけるＡ－Ａ´線の断面を示す概略構成図である。
図２におけるＢ－Ｂ´線の断面を示す概略構成図である。
補強部材（スペーサの一部）が重ならないよう隔層で交互に配置される構造を示す概略図である。
補強部材（スペーサの一部）の重複部による厚みの増幅の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本開示に係る蓄電モジュールについて説明する。図中、同一又は相当部分については同一の符号を付し、同じ図面では符号を適宜省略し、説明も適宜省略する。
【００１０】
本開示に係る蓄電モジュールは、複数の蓄電セルの積層方向において電極塗工部（活物質層）と補強部材とが重なる重複部が積層方向で不連続となるよう、補強部材が積層された構成を有する。これにより、蓄電セルの積層時の厚みの増幅が緩和され、モジュールとしてのエネルギー密度の低下が抑制される。
（【００１１】以降は省略されています）

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