[发明专利]蓄电元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备发电要素的蓄电元件，所述发电要素是通过隔着隔板同时卷绕或者层叠分别在集电体的表面形成有活性物质层的正极及负极而成的。

背景技术

近年来，正在采用电池(锂离子电池、镍氢电池等)或电容器(电双层电容器等)这样的可充放电的蓄电元件。例如，作为这种电池，公知一种如下构造的电池，其具备发电要素，该发电要素通过隔着隔板同时卷绕或者层叠正极与负极而成，所述正极在正极集电体的除一端部的表面上形成有正极活性物质层，所述负极在负极集电体的除一端部的表面上形成有负极活性物质层，正极及负极的各自一端部作为活性物质层非形成部而从极性不同的电极的侧端突出，所述发电要素以使所述一端部的突出方向朝向侧面的方式被收容在壳体内。

但是，在工业机器电源用、无人搬运车用、EV(electric vehicle：电动汽车)用、HEV(hybrid electric vehicle：混合动力汽车)用、航空机用、船舶用、铁道用等高输出用途中使用的电池，为了降低阻力，必须缩短从发电要素到外部端子的距离。若结合工时削减或可靠性提高的观点考虑，则将发电要素的活性物质层非形成部捆扎起来并与集电部件焊接的构造是最佳的。另外，为防止气密不良、提高可靠性，壳体的开口部需要集约在一处。进而圆筒形电池或层叠电池由于是发电要素与壳体密接的构造，因此，壳体内没有积存剩余的电解液的空间，因此，长期使用中容易引起液体枯竭。

因此，长期使用的高输出用途的电池的构造优选是方形，且将发电要素的活性物质层非形成部捆扎起来并与集电部件焊接的构造。但是，这样的构造的电池存在电解液的吸起性能不高的问题。

因此，基于如下想法提出一种电池：通过充分减小正极的一端部的各个端部间的间隔以及/或者负极的一端部的各个端部间的间隔，从而通过毛细管现象将在壳体底部积存的电解液吸起并供应给正极及负极间，由此，防止因长期使用引起的正极及负极间的电解液的液体枯竭，实现电池寿命的提高(专利文献1：参照日本国特开2010-113920号公报的0009、0011段)。

但是，在所述专利文献1所述的电池中，从发电要素的构造上说，难以使正极的一端部的各个端部间的间隔以及/或者负极的一端部的各个端部间的间隔匹配于目标设计值。另外，也难以使各间隔均匀。因此，在专利文献1所述的电池中，除了原本电解液的吸起性能不高的问题外，还存在每个电池的电解液的吸起性能不同，因而电池寿命产生个体差的问题。

另外，假如即使在制造时可使所述间隔匹配于目标设计值，并可使各间隔均匀，发电要素也会因振动或冲击等外力或者活性物质的膨胀/收缩而引起的内部应力的作用下而变形。因此，在专利文献1所述的电池中，存在着所述间隔随着时间的推移而变化，电解液的吸起性能下降的问题。尤其，在采用由集电部件悬吊发电要素的形态的专利文献1所述的电池中，存在振动或冲击等外力集中于发电要素与集电部件的焊接部的情况。此时很难将所述间隔保持为一定。

进而，在专利文献1所述的电池中，将发电要素的上部与集电部件焊接，焊接部的发电要素被压缩。因此，所述间隔不一定被保持到发电要素的上部。因此，在专利文献1所述的电池中，存在无法将电解液供应到发电要素上部的顾虑。

这种问题不限于电池，对于电容器(电双层电容器等)也同样。

发明内容

因此，本发明鉴于所述问题而提出，其要解决的问题是：提供一种可发挥优越的电解液的吸起性能的蓄电元件。

本发明的蓄电元件，其具有：

发电要素，其是隔着隔板卷绕或者层叠正极及负极而成的，所述正极及负极各自在集电体的除一端部的表面上形成有活性物质层，正极及负极的至少一方的一端部作为活性物质层非形成部而从极性不同的电极的侧端突出；

壳体，该发电要素以使一端部的突出方向朝向侧面的方式被收容在壳体内；以及

电解液，其积存于该壳体，

所述活性物质层非形成部具有作为多孔质的电解液吸起层，且该电解液吸起层沿着与一端部的突出方向垂直的方向形成。

在此，作为本发明的蓄电元件的一方式，

优选电解液吸起层的扬氏模量为0.01～300GPa。

另外，作为本发明的蓄电元件的其他方式，优选采用如下结构，

活性物质层非形成部通过将从活性物质层离开的部位捆扎而成为朝向对应部位收敛的倾斜部，

电解液吸起层形成于该倾斜部。

另外，作为本发明的蓄电元件的其他方式，

优选电解液吸起层以与活性物质层或隔板相接的方式形成。