CN107925119A - 蓄电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种能在将电极组装体收纳于壳体主体内时保护正极电极和负极电极的蓄电装置。本发明的二次电池具有将盖、正极端子和负极端子、正极导电构件和负极导电构件以及绝缘构件一体化而成的盖端子构件。盖端子构件经由正极极耳群和负极极耳群而与电极组装体一体化。电极组装体在电极收纳隔离物和负极电极中具有与壳体主体的内底面抵接的底侧抵接部。另外,电极收纳隔离物具有与盖端子构件抵接的盖侧抵接部。
Description
技术领域
本发明涉及具有盖端子构件的蓄电装置,上述盖端子构件包括盖体、电极端子、导电构件以及绝缘构件。
背景技术
以往,在EV(Electric Vehicle:电动车辆)、PHV(Plug in Hybrid Vehicle:插电式混合动力车辆)等车辆中,安装有蓄积向电动机等提供的电力的蓄电装置。蓄电装置有锂离子二次电池、镍氢二次电池等。例如,如专利文献1公开的那样,二次电池具备:具有活性物质层的正极电极和负极电极按层状重叠而成的电极组装体;以及收纳电极组装体的长方体状的壳体。壳体具备:具有用于插入电极组装体的开口部的有底四方箱状的壳体主体;以及将壳体主体的开口部封闭的矩形板状的盖。电极组装体以正极电极和负极电极在壳体的短边方向上层叠的状态收纳于壳体。另外,极耳(未涂布部)从正极电极和负极电极的各一边突出。在极耳层叠而成的极耳群(未涂布部群),接合有对应极性的导电构件。而且,在导电构件,电连接有对应极性的电极端子。
这种二次电池的组装方法之一为如下方法:预先将电极组装体和盖一体化,并将电极组装体插入壳体主体内,然后将盖焊接于壳体主体。在将电极组装体和盖一体化时,首先使正极和负极的各极耳群分别与对应极性的导电构件连接,使各导电构件分别与对应极性的电极端子连接。之后,使各电极端子的一部分插通形成于盖的2个插通孔。然后,使螺帽与从盖突出的各电极端子螺合,将各电极端子固定于盖。这样,经由导电构件与电极端子一体化后的电极组装体也与盖一体化。
可是,二次电池为了尽可能增加容量而设计成尽可能增大电极组装体的容积。因此,电极组装体在壳体的深度方向上被尽可能大型化以接近壳体主体的内底面。另外,电极组装体在正极电极和负极电极的层叠方向上具有一对端面。电极组装体在壳体的短边方向上也被尽可能大型化以使一对端面分别接近壳体的内壁面。
在二次电池的制造时,电极组装体以使底面接近壳体的底壁内面的状态收纳于壳体。但是,由于电极组装体的端面与壳体的内壁面之间的间隙小,因此要使电极组装体的底面接近壳体的内面,就需要将电极组装体压入壳体主体的内侧。在如上述那样电极组装体和盖预先被一体化的情况下,将盖朝向电极组装体按压从而将电极组装体压入壳体主体的内侧。
然而,有可能会由于将电极组装体与盖一起压入的冲力导致电极组装体的底面与壳体主体的内面碰撞而受损。另外,由于是利用盖将电极组装体直接压入,因此正极电极、负极电极也有可能会与盖碰撞而受损。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2012-119183号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能在将电极组装体收纳于壳体主体内时保护正极电极和负极电极的蓄电装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,根据本发明的第一方式,提供一种蓄电装置,该蓄电装置具备:电极组装体,其正极电极和负极电极以由隔离物相互绝缘的状态层叠,正极电极和负极电极具有从它们的一边突出的未涂布部;有底箱状的壳体主体,其具有用于收纳电极组装体和未涂布部的开口部;盖,其用于将壳体主体的开口部封闭;电极端子,其固定于盖,与电极组装体交换电力;以及导电构件,其将未涂布部和电极端子电连接,将盖、电极端子以及导电构件一体化而构成盖端子构件,盖端子构件经由未涂布部与电极组装体一体化,电极组装体具有与壳体主体的内底面抵接的底侧抵接部,隔离物具有与盖端子构件抵接的盖侧抵接部,盖侧抵接部在负极电极的未涂布部的突出方向上比负极电极的一边突出。
附图说明
图1是示出本发明的蓄电装置的第1实施方式的二次电池的截面图。
图2是电极组装体的分解立体图。
图3是示出二次电池的内部结构的局部截面图。
图4是示出盖端子构件和电极组装体被一体化的状态的主视图。
图5是示出隔着盖端子构件将电极组装体压入壳体主体内的状态的截面图。
图6是示出本发明的蓄电装置的第2实施方式的二次电池的局部截面图。
图7是二次电池的局部分解立体图。
图8是示出二次电池的内部结构的局部截面图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下,根据图1~图5说明将本发明的蓄电装置具体化为二次电池的第1实施方式。在以下的说明中,上方和下方分别如图1所示的那样进行定义。
如图1所示,作为蓄电装置的二次电池10具备长方体状的壳体11。在壳体11内收纳有电极组装体12。壳体11具有:有底四方筒状的金属制(例如铝制或者铝合金制)的壳体主体11a;以及将壳体主体11a的开口部封住的盖11b。在壳体11内收纳有未图示的电解质(电解液)。二次电池10为锂离子二次电池。
如图2所示,电极组装体12具有:收纳有正极电极14的电极收纳隔离物20;以及极性与正极电极14不同的负极电极24。电极组装体12是将多个电极收纳隔离物20和多个负极电极24交替层叠而成的层状结构。也就是说,多个正极电极14和多个负极电极24以在它们之间夹着电极收纳隔离物20的隔离构件21的状态交替层叠。正极电极14、隔离构件21以及负极电极24均为长方形。
将电极收纳隔离物20和负极电极24层叠的方向设为电极组装体12的层叠方向。将电极组装体12的层叠方向的尺寸设为电极组装体12的厚度。壳体主体11a的开口宽度为开口部的短边方向的尺寸。电极组装体12的厚度比壳体主体11a的开口宽度稍小。因此,在电极组装体12的层叠方向的两端面和与各端面相对的壳体主体11a的内壁面之间仅有微小的间隙。
正极电极14具有:矩形片状的正极金属箔(例如铝箔)15;以及在正极金属箔15的两面包含正极活性物质的正极活性物质层16。正极电极14具有一对长边和一对短边。将一对长边中的一方设为第1缘部14a。正极电极14具有从第1缘部14a突出的作为未涂布部的正极极耳17。正极极耳17构成正极金属箔15的一部分,是未涂布正极活性物质层16的部分。
第1缘部14a是正极电极14的一边。另外,与第1缘部14a相对的另一边为第2缘部14b,将第1缘部14a和第2缘部14b相连的一对短边分别为第3缘部14c。在正极电极14中,除了正极极耳17以外,还沿着第1缘部14a存在未涂布部。正极极耳17以外的未涂布部也可以没有。
负极电极24具有:矩形片状的负极金属箔(例如铜箔)25;以及在负极金属箔25的两面包含负极活性物质的负极活性物质层26。负极电极24也具有一对长边和一对短边。将一对长边中的一方设为第1缘部24a。负极电极24具有从第1缘部24a突出的作为未涂布部的负极极耳27。负极极耳27构成负极金属箔25的一部分,是未涂布负极活性物质层26的部分。
第1缘部24a是负极电极24的一边。另外,与第1缘部24a相对的另一边为第2缘部24b,将第1缘部24a和第2缘部24b相连的一对短边分别为第3缘部24c。在负极电极24中,除了负极极耳27以外,还沿着第1缘部24a存在未涂布部。负极极耳27以外的未涂布部也可以没有。
负极电极24的第1缘部24a的长度比正极电极14的第1缘部14a的长度大。负极电极24的第2缘部24b的长度比正极电极14的第2缘部14b的长度大。而且,负极电极24的第3缘部24c的长度比正极电极14的第3缘部14c的长度大。因此,负极电极24比正极电极14大一圈。
电极收纳隔离物20包括相互面对的矩形片状的隔离构件21。各隔离构件21均由具有绝缘性的树脂制成(例如由聚乙烯制成)。2个隔离构件21为相同形状且相同尺寸,比正极电极14大一圈。各隔离构件21具有在重叠于正极电极14的状态下从第1缘部14a向正极极耳17的突出方向伸出的第1伸出部22。
另外,各隔离构件21具有从正极电极14的第2缘部14b和一对第3缘部14c向3个方向伸出的第2伸出部23。因此,第2伸出部23在俯视电极收纳隔离物20时为U字状。第1伸出部22的伸出宽度与第2伸出部23的伸出宽度相同。
第2伸出部23中的沿着第2缘部14b延伸的部位向与正极极耳17相反的方向伸出。另外,第2伸出部23中的沿着第3缘部14c延伸的部位向与正极极耳17的突出方向正交的方向伸出。因此,第2伸出部23中的沿着第2缘部14b和第3缘部14c延伸的各部位的伸出方向与第1伸出部22的伸出方向不同。
电极收纳隔离物20是隔离构件21的第1伸出部22彼此接合并且第2伸出部23彼此接合而形成的。电极收纳隔离物20在第1伸出部22彼此接合的部位具备盖侧抵接部20a。另外,电极收纳隔离物20在第2伸出部23中的沿着第2缘部14b延伸的部位彼此接合的部位具备底侧抵接部20b。
如图1或者图3所示,电极组装体12在与盖11b相对的端面具备极耳侧端面12a。另外,电极组装体12在极耳侧端面12a具备正极极耳群17a和负极极耳群27a。极耳侧端面12a是多个盖侧抵接部20a层叠而构成的。正极极耳群17a是多个正极极耳17层叠而构成的。负极极耳群27a是负极极耳27层叠而构成的。正极极耳群17a和负极极耳群27a是将正极极耳17和负极极耳27汇集到电极组装体12的层叠方向的一个端部后,朝向另一个端部折回而分别形成的。盖侧抵接部20a比负极电极24的第1缘部24a向负极极耳27的突出方向伸出。因此,盖侧抵接部20a的顶端比负极电极24的第1缘部24a和正极电极14的第1缘部14a接近盖11b。
另外,电极组装体12在与壳体主体11a的内底面11d相对的端面具备底侧端面12b。底侧端面12b是电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b层叠而构成的。底侧抵接部20b和第2缘部24b抵接于壳体11的内底面11d。因此,电极收纳隔离物20和负极电极24直接支撑于壳体11的内底面11d。因此,电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b与负极电极24的第2缘部24b位于同一面上。
如上所述,在电极组装体12的层叠方向的两端面和与各端面相对的壳体主体11a的内壁面之间仅有微小的间隙。另外,电极组装体12的底侧端面抵接于壳体主体11a的内底面11d。这是由于为了尽可能增加二次电池10的容量而将电极组装体12的容积设计得尽可能大的缘故。
另外,如图3所示,电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b以尺寸L从正极电极14的第2缘部14b伸出。尺寸L比隔离构件21的厚度大。正极电极14的第2缘部14b由于底侧抵接部20b而与壳体11的内底面11d相隔尺寸L。另一方面,负极电极24的第2缘部24b抵接于壳体11的内底面11d。因此,正极电极14的第2缘部14b与盖11b的距离比负极电极24的第2缘部24b与盖11b的距离近了底侧抵接部20b的尺寸L。另外,正极电极14的正极活性物质层16的整个面隔着隔离构件21面对负极活性物质层26。在二次电池10中,将使盖11b的内面11c和极耳侧端面12a以最短距离连结的方向设为相对方向Z。
如图1所示,二次电池10具有作为正极的电极端子的正极端子30和作为负极的电极端子的负极端子40。正极端子30在固定于盖11b的状态下向壳体11的外侧突出。负极端子40在固定于盖11b的状态下向壳体11的外侧突出。负极端子40的上端部具有未图示的外螺纹,向壳体11的外侧突出。螺帽41螺合于负极端子40的上端部的外螺纹。负极端子40具有向壳体11的内侧突出的未图示的下端部。负极端子40在由下端部和螺帽41夹着盖11b的状态下紧固于盖11b。
在负极端子40的下端部,接合有金属制(例如铜制)且矩形板状的负极导电构件42。负极端子40经由负极导电构件42与电极组装体12的负极极耳群27a电连接。负极导电构件42与电极组装体12的极耳侧端面12a平行配置。负极导电构件42配置在极耳侧端面12a和盖11b的内面11c之间。
正极端子30的上端部具有未图示的外螺纹,向壳体11的外侧突出。螺帽31螺合于正极端子30的上端部的外螺纹。正极端子30具有向壳体11的内侧突出的下端部。正极端子30在由下端部和螺帽31夹着盖11b的状态下紧固于盖11b。
在正极端子30的下端部,电连接有金属制(例如铝制)且矩形板状的正极导电构件32。正极端子30经由正极导电构件32与电极组装体12的正极极耳群17a电连接。正极导电构件32与电极组装体12的极耳侧端面12a平行配置。正极导电构件32配置在极耳侧端面12a和盖11b的内面11c之间。
如图1和图3所示,二次电池10在壳体11内具备绝缘构件50。绝缘构件50使负极导电构件42及正极导电构件32与盖11b绝缘。绝缘构件50包括例如树脂等。绝缘构件50具有:长方形的板状的主体部51;以及侧壁部52。侧壁部52分别从主体部51的一对长侧缘朝向电极组装体12延伸。绝缘构件50在沿着短边方向的截面图中为倒U字状。主体部51配置为横跨负极导电构件42和正极导电构件32。主体部51的沿着短边的长度比盖11b的沿着短边的长度小,并且比负极导电构件42和正极导电构件32的沿着短边的长度大一些。侧壁部52从主体部51朝向电极组装体12的极耳侧端面12a突出。
在此,将与盖11b的内面11c相对的主体部51的上表面设为外面51a。将与电极组装体12的极耳侧端面12a相对的侧壁部52的下表面设为绝缘端面52a。绝缘构件50配置在盖11b的内面11c与正极导电构件32及负极导电构件42之间。
绝缘端面52a抵接于多个盖侧抵接部20a中的离电极组装体12的层叠方向的两端部最近的盖侧抵接部20a。盖侧抵接部20a由于与绝缘端面52a的抵接而弯曲。
接下来,将上述的二次电池10的作用与二次电池10的组装方法一起进行说明。
首先,形成电极组装体12。之后,将正极导电构件32焊接到正极极耳群17a,然后将正极端子30焊接到正极导电构件32。另外,将负极导电构件42焊接到负极极耳群27a,然后将负极端子40焊接到负极导电构件42。接下来,使绝缘构件50的主体部51覆盖负极导电构件42和正极导电构件32,将绝缘构件50与负极导电构件42和正极导电构件32一体化。在该状态下,使正极端子30的外螺纹和负极端子40的外螺纹分别贯通盖11b。然后,使螺帽31与正极的外螺纹螺合,使螺帽41与负极的外螺纹螺合。这样,正极端子30和负极端子40被紧固于盖11b。
其结果是,如图4所示,盖11b、正极导电构件32、负极导电构件42、正极端子30、负极端子40以及绝缘构件50被一体化,构成盖端子构件60。盖11b利用绝缘构件50与各导电构件32、42绝缘。盖端子构件60利用正极极耳群17a和负极极耳群27a与电极组装体12相连。
电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a比负极电极24的第1缘部24a和正极电极14的第1缘部14a接近盖端子构件60。另外,盖侧抵接部20a的顶端在相对方向Z上与盖端子构件60的绝缘构件50的绝缘端面52a是分开的。
接下来,如图5所示,将电极组装体12从壳体主体11a的开口部插入壳体主体11a内。此时,将盖11b朝向电极组装体12压入,隔着盖端子构件60将电极组装体12压入壳体主体11a内。按压盖端子构件60的力经由正极极耳群17a和负极极耳群27a传递到电极组装体12,使电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b抵接于壳体主体11a的内底面11d。
这样,正极极耳群17a和负极极耳群27a在相对方向Z上被压缩而弯曲,从而,按压盖端子构件60的力被正极极耳群17a和负极极耳群27a吸收。当正极极耳群17a和负极极耳群27a折弯时,绝缘构件50的绝缘端面52a与电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a接触。之后,当完成电极组装体12向壳体主体11a内的收纳时,盖11b和壳体主体11a被接合。这样,壳体主体11a的开口部被封闭,完成二次电池10的组装。
根据上述实施方式,能得到如下效果。
(1)电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b抵接于壳体11的内底面11d,盖端子构件60的绝缘构件50抵接于电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a。根据该构成,在二次电池10的制造时,将与盖端子构件60一体化的电极组装体12压入壳体主体11a时,电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a抵接于盖端子构件60而弯曲,从而压入盖端子构件60的力被吸收。由此,按压盖端子构件60的力减弱,能避免电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b与壳体11的内底面11d碰撞。
(2)另外,盖端子构件60朝向电极组装体12压入,盖端子构件60抵接于电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a,从而盖侧抵接部20a弯曲,且能避免盖端子构件60与负极电极24的第1缘部24a碰撞。因此,能抑制负极电极24受损。
(3)电极收纳隔离物20是将2个隔离构件21接合而构成的。根据该构成,与由1个隔离构件21形成的情况相比,能提高盖侧抵接部20a的刚性。因此,能利用盖侧抵接部20a避免盖端子构件60与负极电极24的第1缘部24a碰撞。另外,电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b也是将2个隔离构件21接合而构成的。因此,与由1个隔离构件21构成的情况相比,也能提高底侧抵接部20b的刚性。另外,与将使1个隔离构件21折回的部分用作底侧抵接部的情况相比,能使底侧抵接部20b的厚度变大。其结果是,能易于利用底侧抵接部20b吸收底侧抵接部20b抵接于壳体主体11a的内底面11d时的冲击。因此,正极电极14不易受损。
(4)电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b抵接于壳体主体11a的内底面11d时的冲击也会由隔离构件21与底侧抵接部20b一起挡住。关于这一点,由于正极电极14由隔离构件21包围,因此,即使受到冲击,正极电极14的位置也不易偏离,能维持使正极电极14和负极电极24面对的状态。
(5)电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b抵接于壳体主体11a的内底面11d,底侧抵接部20b与第2缘部24b位于同一面上。因此,能利用隔离构件21和负极电极24这两者吸收电极组装体12抵接于壳体主体11a的内底面11d时的冲击。由此,裸露的负极电极24不易受损。
(6)电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b抵接于壳体主体11a的内底面11d,底侧抵接部20b与第2缘部24b位于同一面上。因此,正极电极14的第2缘部14b与盖11b的距离比负极电极24的第2缘部24b与盖11b的距离近了底侧抵接部20b的高度的量。因此,即使将底侧抵接部20b和第2缘部24b对齐来构成电极组装体12,也能使正极活性物质层16的整个面面对负极电极24的负极活性物质层26的整个面。
(第2实施方式)
接下来,根据图6~图8说明将本发明的蓄电装置具体化为二次电池的第2实施方式。在第2实施方式中,对于与第1实施方式同样的部分,省略其详细说明。在以下的说明中,上方和下方分别如图6所示的那样进行定义。
如图6或者图7所示,正极导电构件61具有:接近盖11b的第1接合部61a、比第1接合部61a接近电极组装体12的第2接合部61b;以及将第1接合部61a和第2接合部61b相连的弯曲状的第3接合部61c。第1接合部61a具有与电极组装体12的极耳侧端面12a相对的下表面。正极极耳群17a焊接于第1接合部61a的下表面。
正极端子62具有棱柱状的正极头部63和从正极头部63的座面63a突出的圆柱状的正极轴部64。正极轴部64在外周面具有螺纹槽。正极轴部64贯通盖11b,向壳体11的外部突出。正极头部63向壳体11的内部突出。
二次电池10具有:绝缘性的O型环66、绝缘性的带法兰的环67、以及螺帽68。正极轴部64插通于O型环66。O型环66支撑于正极头部63的座面63a。正极轴部64也插通于带法兰的环67。螺帽68从带法兰的环67的上方螺合于正极轴部64。由于螺帽68螺合于正极轴部64,从而正极端子62和盖11b被单元化。带法兰的环67配置在正极轴部64和盖11b之间以及螺帽68和盖11b之间。
正极头部63配置在壳体11的内部。在与电极组装体12相对的正极头部63的下表面焊接有正极导电构件61的第2接合部61b。由此,正极端子62经由正极导电构件61与电极组装体12电连接。这样,正极端子62和正极导电构件61被电连接,并且正极导电构件61与正极极耳群17a电连接,从而在电极组装体12和正极端子62之间构成通电路径。
二次电池10具有第1正极绝缘构件69和第2正极绝缘构件70。第1正极绝缘构件69以覆盖正极头部63的座面63a的方式配置。第2正极绝缘构件70配置在正极导电构件61和电极组装体12之间。第1正极绝缘构件69限制盖11b与正极头部63的接触。第1正极绝缘构件69从上方装配于正极头部63。第1正极绝缘构件69覆盖正极头部63的座面63a和外周面的一部分。第2正极绝缘构件70限制正极导电构件61与电极组装体12的接触。将与电极组装体12的极耳侧端面12a相对的第2正极绝缘构件70的下表面设为绝缘端面70a。
负极导电构件71具有:接近盖11b的第1接合部71a;比第1接合部71a接近电极组装体12的第2接合部71b;以及将第1接合部71a和第2接合部71b相连的弯曲状的第3接合部71c。第1接合部71a具有与电极组装体12的极耳侧端面12a相对的下表面。负极极耳群27a焊接于第1接合部71a的下表面。
二次电池10在壳体11内具备绝缘构件50。绝缘构件50使负极导电构件71的第1接合部71a及正极导电构件61的第1接合部61a与盖11b绝缘。侧壁部52从绝缘构件50的主体部51突出的长度比第1实施方式时小。因此,绝缘构件50的侧壁部52未抵接于盖侧抵接部20a。
负极端子72具有圆柱状的负极头部73和从负极头部73的座面73a突出的圆柱状的负极轴部74。负极轴部74在外周面具有螺纹槽。负极轴部74贯通盖11b,向壳体11的外部突出。负极头部73配置在壳体11的内部。负极头部73在与电极组装体12相对的下表面具备端子凹部73c。端子凹部73c朝向盖11b凹成钵状。
另外,二次电池10具有:绝缘性的O型环75、绝缘性的带法兰的环76、以及螺帽77。负极轴部74插通于O型环75。O型环75支撑于负极头部73的座面73a。负极轴部74也插通于带法兰的环76。螺帽77从带法兰的环76的上方螺合于负极轴部74。由于螺帽77螺合于负极轴部74,从而负极端子72和盖11b被单元化。带法兰的环76配置在负极轴部74与盖11b之间以及螺帽77与盖11b之间。
二次电池10具备覆盖负极头部73的座面73a的绝缘性的罩78。罩78为筒状。罩78支撑于座面73a。罩78配置在盖11b与负极头部73的座面73a之间,从而限制盖11b与负极头部73的接触。
二次电池10具备与负极端子72一体化的电流切断部80。电流切断部80配置于壳体11的内部。当壳体11的内部压力达到规定的设定压力时,电流切断部80切断将电极组装体12与负极端子72电连接的通电路径的电流。电流切断部80位于负极端子72的负极头部73与负极导电构件71的第2接合部71b的连接部。在该实施方式中,负极头部73经由电流切断部80与负极导电构件71电连接,并且负极导电构件71与负极极耳群27a电连接,从而在电极组装体12与负极端子72之间构成通电路径。
电流切断部80当由于壳体11的内部产生的气体而工作时,会切断负极端子72的负极头部73与负极导电构件71的电连接。也就是说,电流切断部80在不工作时构成上述通电路径的一部分,在受到壳体11的内部产生的气体的压力而工作时切断上述通电路径。
电流切断部80具有与第2接合部71b和负极头部73接合的接点板81。接点板81包括导电性材料,为朝向电极组装体12凸出的碗状。接点板81从下方覆盖端子凹部73c。
接点板81中的与端子凹部73c相对的部分在通常状态下朝向电极组装体12凸出。接点板81的凸部被焊接于负极导电构件71的第2接合部71b。图6的用点阵阴影表示的部分是作为接点板81与第2接合部71b的焊接部分的负极焊接部分P,是将负极端子72的负极头部73和负极导电构件71导通的导通部。因此,负极导电构件71和负极端子72经由接点板81相互电连接。
电流切断部80具有配置在负极头部73和第2接合部71b之间的绝缘环82。绝缘环82包围接点板81的周缘部,将负极头部73和负极导电构件71保持在规定的间隔。
负极导电构件71在与电极组装体12相对的第2接合部71b的下表面具有切断凹部71d。切断凹部71d为朝向盖11b凹陷的钵状。负极焊接部分P位于切断凹部71d的底面。第2接合部71b在成为切断凹部71d的底面的部位具有断裂槽84。断裂槽84为包围负极焊接部分P的圆环状。
电流切断部80具有受到壳体11的内部压力而变形的变形板85。变形板85是包括弹性材料例如金属板的隔膜(diaphragm),比第2接合部71b接近电极组装体12。变形板85为圆板形状,从下方覆盖切断凹部71d。变形板85的整个外周部焊接于第2接合部71b。变形板85将壳体11的内部与外部气密地隔离。
变形板85在通常状态下朝向电极组装体12凸出。变形板85在与凸部的负极焊接部分P相对的部位具有朝向盖11b突出的突起85a。突起85a包括绝缘性的材料。突起85a与被断裂槽84包围的负极焊接部分P相对。
电流切断部80具备作为合成树脂制的绝缘构件的保护构件86。保护构件86比变形板85接近电极组装体12。保护构件86配置在变形板85与电极组装体12之间。保护构件86防止变形板85受到冲击而变形。保护构件86为圆板形。在保护构件86的上表面形成有沿着变形板85的表面形状凹陷的支撑凹部86a。在支撑凹部86a的底面形成有贯通上下方向的气孔86b。另外,保护构件86具有与电极组装体12的极耳侧端面12a相对的绝缘端面86d。
壳体11的外部压力(大致为大气压)经由负极轴部74的内侧作用于与变形板85的盖11b相对的上面。另外,壳体11的内部压力经由气孔86b作用于与变形板85的电极组装体12相对的下表面。在对变形板85的下表面施加了比设定压力大的内部压力的情况下,变形板85变形,朝向盖11b凸出。
二次电池10具有将负极头部73、接点板81、绝缘环82、负极导电构件71(第2接合部71b)、变形板85以及保护构件86单元化的铆接构件88。
在第2实施方式的盖端子构件60的正极侧,盖11b、正极导电构件61、正极端子62、O型环66、带法兰的环67、螺帽68、第1正极绝缘构件69以及第2正极绝缘构件70被一体化。另外,在盖端子构件60的负极侧,盖11b、负极导电构件71、负极端子72、O型环75、带法兰的环76、螺帽77、盖78以及电流切断部80被一体化。另外,盖11b和各导电构件61、71由绝缘构件50绝缘,正极端子62和电极组装体12由第2正极绝缘构件70绝缘,负极端子72和电极组装体12由保护构件86绝缘。盖端子构件60和电极组装体12利用正极极耳群17a和负极极耳群27a相互相连。
在第2实施方式的二次电池10中,在过充电、过放电时,当电极组装体12中产生气体时壳体11的内压会上升。当内压达到设定压力时,如图6的双点划线所示,变形板85会受到该压力而变形,朝向负极焊接部分P凸出。这样,突起85a碰撞到被断裂槽84包围的负极焊接部分P,使负极导电构件71的负极焊接部分P断裂,并且使接点板81朝向盖11b变形。由此,接点板81和负极导电构件71分离,负极导电构件71与负极端子72的电连接被物理切断,在电极组装体12与负极端子72之间流动的电流被切断。
另外,如图8所示,多个盖侧抵接部20a抵接于正极导电构件61附近的第2正极绝缘构件70的绝缘端面70a。盖侧抵接部20a由于与绝缘端面70a的抵接而弯曲。同样,虽未图示,但多个盖侧抵接部20a也抵接于负极导电构件71附近的保护构件86的绝缘端面86d。盖侧抵接部20a也由于与绝缘端面70a的抵接而弯曲。
在第2实施方式的二次电池10的制造中,也与第1实施方式同样,在组装盖端子构件60后,将电极组装体12从壳体主体11a的开口部插入壳体主体11a内。此时,将盖11b朝向电极组装体12压入,隔着盖端子构件60将电极组装体12压入壳体主体11a内。此时,电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b抵接于壳体主体11a的内底面11d。
这样,正极极耳群17a和负极极耳群27a在相对方向Z上被压缩而弯曲,从而,按压盖端子构件60的力被正极极耳群17a和负极极耳群27a吸收。当正极极耳群17a和负极极耳群27a折弯时,在正极侧,第2正极绝缘构件70的绝缘端面70a与电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a接触。在负极侧,保护构件86的绝缘端面86d与电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a接触。
因此,根据第2实施方式,除了与第1实施方式的(2)~(6)同样的效果以外,还能得到如下效果。
(7)电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b抵接于壳体11的内底面11d,盖端子构件60的第2正极绝缘构件70和保护构件86抵接于电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a。根据该构成,在二次电池10的制造时,将与盖端子构件60一体化的电极组装体12压入壳体主体11a时,电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a抵接于盖端子构件60而弯曲,从而压入盖端子构件60的力被吸收。由此,按压盖端子构件60的力减弱,能避免电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b和负极电极24的第2缘部24b与壳体11的内底面11d碰撞。
上述实施方式也可以如下变更。
在各实施方式中,负极电极24的第2缘部24b也可以不抵接于壳体主体11a的内底面11d,只要正极活性物质层16的整个面面对负极活性物质层26即可。
在各实施方式中,隔离物被具体化为袋状的电极收纳隔离物20,但是不限于此。也可以将隔离物设为逐个安装在正极电极14和负极电极24之间的片状的隔离物。在这种情况下,以正极电极14的第2缘部14b比负极电极24的第2缘部24b接近盖11b的方式将正极电极14、隔离物和负极电极24层叠,并为了保持该层叠状态而将粘性胶带贴附于电极组装体12。
电极组装体也可以采用将带状的正极电极和带状的负极电极卷绕而成的卷绕体。在这种情况下,带状的隔离物与正极电极和负极电极一起被卷绕,构成二次电池的电极组装体。在这种卷绕型的二次电池中,电极组装体以使卷绕轴线与壳体主体11a的深度方向一致的方式被收纳于壳体11内。
卷绕型的电极组装体在轴线方向的两端中的一方具有接近壳体主体11a的内底面11d的底侧抵接部,在另一方具有接近盖11b的盖侧抵接部。底侧抵接部也可以包括隔离物的长缘部、负极电极的长缘部或者隔离物和负极电极的长缘部。在卷绕型的电极组装体中,多个未涂布部隔开间隔向作为负极电极和正极电极的一边的长缘部突出。另外,在负极电极和正极电极卷绕后的状态下,相同极性的未涂布部彼此在层叠方向上重叠而构成未涂布部群。
构成盖端子构件60的构件中的电极收纳隔离物20的盖侧抵接部20a也可以与正极导电构件32、61或负极导电构件42、71抵接,还可以与正极端子30、62或负极端子40、72抵接。
负极电极24也可以仅在负极金属箔25的单面具有负极活性物质层26。同样,正极电极14也可以仅在正极金属箔15的单面具有正极活性物质层16。
在各实施方式的二次电池10中,也可以从盖端子构件省略绝缘构件50,只要盖11b与正极导电构件32、61及负极导电构件42、71相互分离即可。在这种情况下,在正极端子30、62和负极端子40、72被紧固于盖11b的状态下,正极导电构件32、61和负极导电构件42、71与盖11b是分离的。
在各实施方式的二次电池10中,也可以将使壳体11和电极组装体12之间绝缘的有底箱状的绝缘膜配置在壳体11内。例如,绝缘膜包括长方形的底壁和从底壁的各边向上方延伸的四个侧壁,具有能收纳整个电极组装体12的内部空间。绝缘膜的侧壁配置在电极组装体12与壳体主体11a的内侧面之间。绝缘膜的底壁配置在电极组装体12与壳体主体11a的内底面11d之间。在这种情况下,电极收纳隔离物20的底侧抵接部20b隔着绝缘膜的底壁抵接于壳体主体11a的内底面11d。
蓄电装置也可以不应用于二次电池10,而是应用于双电层电容器等其它蓄电装置。
二次电池10为锂离子二次电池,但是不限于此,也可以是其它二次电池。总之,只要是离子在正极活性物质和负极活性物质之间移动并且进行电荷的交换即可。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种蓄电装置,其特征在于,具备:
电极组装体,其正极电极和负极电极以由隔离物相互绝缘的状态层叠,上述正极电极和上述负极电极具有从它们的一边突出的未涂布部;
有底箱状的壳体主体,其具有用于收纳上述电极组装体和上述未涂布部的开口部;
盖,其用于将上述壳体主体的开口部封闭;
电极端子,其固定于上述盖,与上述电极组装体交换电力;以及
导电构件,其将上述未涂布部和上述电极端子电连接,
将上述盖、上述电极端子以及上述导电构件一体化而构成盖端子构件,
上述盖端子构件经由上述未涂布部与上述电极组装体一体化,
上述电极组装体具有与上述壳体主体的内底面抵接的底侧抵接部,
上述隔离物具有与上述盖端子构件抵接的盖侧抵接部,
上述盖侧抵接部在上述负极电极的未涂布部的突出方向上比上述负极电极的一边突出。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,
上述正极电极、上述负极电极以及上述隔离物为矩形片状,
上述隔离物是从两面夹着上述正极电极的矩形片状的隔离构件彼此接合而构成的,
上述隔离构件具有:第1伸出部,其在上述正极电极的未涂布部的突出方向上比上述正极电极的一边伸出;以及第2伸出部,其在与上述第1伸出部的伸出方向不同的方向上分别伸出,
上述盖侧抵接部是将上述第1伸出部彼此接合的部位,
上述底侧抵接部是将朝向上述壳体主体的内底面伸出的上述第2伸出部彼此接合的部位。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置,
上述底侧抵接部包括上述隔离物和上述负极电极,
上述隔离物的底侧抵接部与上述负极电极的底侧抵接部位于沿着上述壳体主体的内底面的同一面上。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的蓄电装置,
上述蓄电装置为二次电池。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的蓄电装置,
还具备使上述盖与上述导电构件绝缘的绝缘构件。
6.根据权利要求5所述的蓄电装置,
上述盖端子构件还与上述绝缘构件一体化。
Claims (5)
1.一种蓄电装置,其特征在于,具备:
电极组装体,其正极电极和负极电极以由隔离物相互绝缘的状态层叠,上述正极电极和上述负极电极具有从它们的一边突出的未涂布部;
有底箱状的壳体主体,其具有用于收纳上述电极组装体和上述未涂布部的开口部;
盖,其用于将上述壳体主体的开口部封闭;
电极端子,其固定于上述盖,与上述电极组装体交换电力;以及
导电构件,其将上述未涂布部和上述电极端子电连接,
将上述盖、上述电极端子以及上述导电构件一体化而构成盖端子构件,
上述盖端子构件经由上述未涂布部与上述电极组装体一体化,
上述电极组装体具有与上述壳体主体的内底面抵接的底侧抵接部,
上述隔离物具有与上述盖端子构件抵接的盖侧抵接部,
上述盖侧抵接部在上述负极电极的未涂布部的突出方向上比上述负极电极的一边突出。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,
上述正极电极、上述负极电极以及上述隔离物为矩形片状,
上述隔离物是从两面夹着上述正极电极的矩形片状的隔离构件彼此接合而构成的,
上述隔离构件具有:第1伸出部,其在上述正极电极的未涂布部的突出方向上比上述正极电极的一边伸出;以及第2伸出部,其在与上述第1伸出部的伸出方向不同的方向上分别伸出,
上述盖侧抵接部是将上述第1伸出部彼此接合的部位,
上述底侧抵接部是将朝向上述壳体主体的内底面伸出的上述第2伸出部彼此接合的部位。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置,
上述底侧抵接部包括上述隔离物和上述负极电极,
上述隔离物的底侧抵接部与上述负极电极的底侧抵接部位于沿着上述壳体主体的内底面的同一面上。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的蓄电装置,
上述蓄电装置为二次电池。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的蓄电装置,
还具备使上述盖与上述导电构件绝缘的绝缘构件。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1012278A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-16 | Sony Corp | 有機電解質二次電池 |
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Family Cites Families (4)
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1012278A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-16 | Sony Corp | 有機電解質二次電池 |
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