CN108028328B - 能量储存装置 - Google Patents

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Abstract

一种能量储存装置10包括电极组件400和容纳电极组件400的壳体100。能量储存装置10还包括：盖板结构180，其包括壳体100的盖板110、与设置在电极组件400处的突舌410电连接的正极集电器140、以及设置在盖板110与正极集电器140之间的下绝缘构件120；以及上间隔件500，其设置在设有电极组件400的突舌410的端部与盖板110之间并且具有锁定部510，锁定部510锁定到盖板结构180的一部分。

Description

能量储存装置
技术领域
本发明涉及一种能量储存装置，该能量储存装置包括电极组件和容纳该电极组件的壳体。
背景技术
传统上已知存在如下能量储存装置的构造：该能量储存装置包括电极组件和容纳电极组件的壳体。间隔件等设置在电极组件与壳体之间的空间中，以便至少部分地填充该空间。例如，专利文献1公开了一种密封的水平卷绕型电池，其中，上绝缘板利用胶带设置并且固定到发电元件，以覆盖和封闭设置在发电元件处的负极突舌。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1：JP-A-2004-014395
发明内容
<本发明要解决的问题>
与密封的水平卷绕型电池类似地，在能量储存装置中，当绝缘间隔件等设置在设有电极组件的正极或负极的突舌的端部时，间隔件设置在片状分隔件的端部边缘上，片状分隔件越过正极和负极朝向盖板突起。另外，在电极组件未设置突舌而是活性材料未涂覆部分突起的构造中，间隔件设置在活性材料未涂覆部分的端部边缘上。
间隔件设置在由分隔件或活性材料未涂覆部分的对准的端部边缘形成的软端表面上，因此，例如间隔件难以在位置上稳定。例如，就提高能量储存装置的品质而言，这不是优选的。
考虑到上述传统问题，本发明的目的是提供一种能量储存装置，所述能量储存装置包括电极组件和容纳该电极组件并具有优良品质的壳体。
<解决问题的手段>
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的能量储存装置包括电极组件和容纳所述电极组件的壳体。所述能量储存装置还包括：盖板结构，所述盖板结构包括所述壳体的盖板、与设置在所述电极组件处的突舌电连接的集电器、以及设置在所述盖板与所述集电器之间的绝缘构件；以及第一间隔件，所述第一间隔件设置在设有所述电极组件的突舌的端部与所述盖板之间并且具有锁定部，所述锁定部锁定到所述盖板结构的一部分。
根据该构造，所述第一间隔件设置在设有所述电极组件的突舌的端部与所述盖板之间。例如，所述第一间隔件可以因此直接或间接地抑制所述电极组件朝向所述盖板的移动。例如，所述第一间隔件还确保所述电极组件的正极和负极中的一者与连接到所述正极和负极中的另一者的盖板结构的构件之间的电绝缘。
所述第一间隔件还具有锁定部，所述锁定部锁定到所述盖板结构的一部分，所述盖板结构由包括所述盖板的部件组构造。所述第一间隔件本身被锁定到所述盖板结构上，以便在位置上被校准。例如，因此，所述第一间隔件设置在适当的位置并保持在位置上被校准的状态。具体地说，当多个能量储存装置大量生产时，所述第一间隔件的位置变化被抑制。
所述第一间隔件在位置上的校准没有设置任何用于这种位置校准的专用部件。因此，可以有效地生产所述能量储存装置。
根据本方面的能量储存装置包括所述电极组件和容纳所述电极组件并具有优良的品质的壳体。
在根据本发明的一个方面的能量储存装置中，可选地，所述盖板结构的一部分和所述锁定部中的一者具有在与所述电极组件和所述盖板的对准方向相交的方向上突起的突起部，并且所述盖板结构的一部分和所述锁定部中的另一者具有允许所述突起插入其中的插入端口。
根据该构造，所述第一间隔件和所述盖板结构中的一者具有插入设置在另一者处的插入端口中的突起部，使得所述第一间隔件锁定到所述盖板结构。所述突起部在与所述电极组件和所述盖板的对准方向相交的方向上突起。当所述电极组件和所述盖板的对准方向与竖直方向一致时，在所述突起部水平地插入所述插入端口中的状态下，所述第一间隔件的锁定部锁定到所述盖板结构。例如，在所述壳体中在竖直方向上没有无用的空间的占用的情况下，所述第一间隔件在所述壳体中的竖直方向上在位置上被校准。这对于所述电极组件在所述壳体的体积中的占用率的增加(换句话说，例如，所述能量储存装置的容量的增加)而言是有利的。
在根据本发明一个方面的能量储存装置中，可选地，所述盖板结构的一部分设置在所述绝缘构件处。
根据该结构，构造成锁定所述第一间隔件的锁定部的部分设置在所述绝缘构件处，所述绝缘构件使所述集电器与所述盖板绝缘。所述绝缘构件通过树脂模制等生产，因此容易成形为具有用于锁定所述锁定部的构造。也就是说，在位置上校准所述第一间隔件的构件在形状、位置或尺寸方面具有高度的灵活性。
在根据本发明的一个方面的能量储存装置中，可选地，所述第一间隔件具有允许所述突舌插入其中的开口。
根据该构造，所述第一间隔件能够被成形加工，以确保允许所述突舌插入其中的空间以及在俯视图中(当从盖板观察所述电极组件时)覆盖除了所述突舌以外的部分。也就是说，例如，所述第一间隔件可以被成形加工以具有适合于更可靠的所述电极组件的位置校准的形状和尺寸。
可选地，根据本发明的一个方面的能量储存装置还包括第二间隔件，所述第二间隔件设置在与所述电极组件和所述盖板的对准方向相交的方向上的所述电极组件的侧表面与所述壳体的内表面之间，并且所述第一间隔件具有插设在所述第二间隔件与所述盖板结构之间的端部。
根据该构造，例如，所述第二间隔件校准所述电极组件的水平位置。此外，所述第一间隔件的端部插设在所述第二间隔件与所述盖板结构之间。因此，所述第一间隔件在位置上被更可靠地校准。
在根据本发明的一个方面的能量储存装置中，可选地，所述电极组件是通过卷绕电极形成的，并且所述第一间隔件设置在设有所述突舌的端部处的所述电极组件的卷绕轴线方向上。
根据该构造，所述卷绕型电极组件以在所述卷绕轴线方向上设有所述第一间隔件和所述盖板结构的姿态容纳在所述壳体中，并且所述第一间隔件设置为处于锁定到所述盖板结构的状态。因此，所述第一间隔件可以设置为独立于由片状的所述分隔件的端部边缘形成的软端表面，所述分隔件与所述电极一起卷绕。
在根据本发明的一个方面的能量储存装置中，可选地，所述电极组件设有在所述卷绕轴线方向上突起的分隔件。
当所述电极组件设有突起的分隔件时，所述第一间隔件设置在所述软分隔件的端表面上，因此难以定位。相反，即使在这种情况下，根据本发明的能量储存装置也能够在所述第一间隔件容易地定位的情况下生产。
可选地，根据本发明的一个方面的能量储存装置包括电极组件和容纳所述电极组件的壳体。所述能量储存装置还包括：盖板结构，所述盖板结构包括所述壳体的盖板、与所述电极组件电连接的集电器、以及设置在所述盖板与所述集电器之间的绝缘构件；以及第一间隔件，所述第一间隔件设置在所述电极组件与所述盖板之间，并且具有锁定部，所述锁定部锁定到所述盖板结构的一部分。
根据该构造，即使当所述电极组件不具有任何突舌时，所述能量储存装置也能够如上所述实现高质量。
<本发明的优点>
本发明可以提供一种能量储存装置，该能量储存装置包括电极组件以及容纳该电极组件并具有优良品质的壳体。
附图说明
图1：根据实施例的能量储存装置的外观的透视图。
图2：根据本实施例的能量储存装置的分解透视图。
图3：根据本实施例的盖板结构的分解透视图。
图4：根据本实施例的电极组件的构造的透视图。
图5：根据本实施例的正极引线板及其周边结构的轮廓截面图。
图6A：根据本实施例的通过盖板结构的上间隔件的锁定结构的第一视图。
图6B：根据本实施例的通过盖板结构的上间隔件的锁定结构的第二视图。
图7：根据本实施例的侧间隔件与上间隔件之间的结构关系的透视图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述根据本发明的实施例中的每一个实施例的能量储存装置。这些图是示意图，并不一定显示精确的构造。
以下将要描述的实施例均具体地示例了本发明。在下面的实施例中所要提及的形状、材料、构成元件、构成元件的位置和连接状态、以及制造步骤的顺序等仅是示例性的，并不会限制本发明的范围。在根据下面的实施例的构成元件中，在涉及上位概念的独立权利要求中没有记载的构成元件将被描述为可选的构成元件。
将参考图1至图3来总体上描述根据实施例的能量储存装置10。
图1是根据本实施例的能量储存装置10的外观的透视图。图2是根据本实施例的能量储存装置10的分解透视图。图3是根据本实施例的盖板结构180的分解透视图。图3以虚线示出正极引线板145和负极引线板155，正极引线板145和负极引线板155分别连接到包括在盖板结构180中的正极集电器140和负极集电器150。
尽管在实际使用中Z轴方向可能并不总是与竖直方向一致，但是为了便于描述，图1和随后的附图假设Z轴方向与竖直方向一致。
能量储存装置10是构造成进行充电和放电的二次电池，并且更具体地是例如锂离子二次电池的非水电解质二次电池。能量储存装置10应用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)等。能量储存装置10不限于非水电解质二次电池，而可以是除了非水电解质二次电池以外的二次电池，或者可以是电容器。
如图1所示，能量储存装置10包括壳体100、正极端子200和负极端子300。如图2所示，壳体100容纳电极组件400，电极组件400在其上设有盖板结构180。
盖板结构180包括壳体100的盖板110、与设置在电极组件400处的突舌电连接的集电器、以及设置在盖板110与集电器之间的绝缘构件。根据本实施例的盖板结构180包括作为集电器的正极集电器140和负极集电器150，正极集电器140与电极组件400的用于正极的突舌410电连接，负极集电器150与电极组件400的用于负极的突舌420电连接。盖板结构180还包括作为绝缘构件的下绝缘构件120和下绝缘构件130，下绝缘构件120设置在盖板110与正极集电器140之间，下绝缘构件130设置在盖板110与负极集电器150之间。
根据本实施例的盖板结构180还包括正极端子200、负极端子300、设置在盖板110与正极端子200之间的上绝缘构件125、以及设置在盖板与负极端子200之间的上绝缘构件135。
设置了上间隔件500和缓冲片600，其中，上间隔件500和缓冲片600设置在如此构造的盖板结构180与电极组件400之间。
上间隔件500示例了第一间隔件，它设置在设有电极组件400的突舌410和420的端部与盖板110之间，并且具有锁定部510，锁定部510锁定到盖板结构180的一部分。换句话说，上间隔件500具有作为钩住盖板结构180的一部分的部分的锁定部510。
具体地说，整个上间隔件500具有板状形状，并且具有两个锁定部510和两个开口520，两个开口520允许突舌410和420插入其中(允许突舌410和420从中穿过)。根据本实施例的开口520设置在上间隔件500处作为切除的部分。上间隔件500可以由例如聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或聚苯硫醚树脂(PPS)等绝缘材料制成。
例如，上间隔件500用作直接或间接校准电极组件400的向上运动(朝向盖板110)的构件，或者防止盖板结构180与电极组件400之间的短路的构件。上间隔件500具有两个锁定部510，两个锁定部510中的每一个锁定部被锁定到设置在盖板结构180处的附接部122或132。缓冲片600由例如发泡聚乙烯等非常柔软的多孔材料制成，并用作电极组件400与上间隔件500之间的缓冲构件。稍后将参考图6A和图6B描述用于将上间隔件500设置在能量储存装置10中的结构。
在本实施例中，在电极组件400的每一个侧表面(在本实施例中在X轴方向上的侧表面)与壳体100的内表面之间设有侧间隔件700，该侧表面在与电极组件400和盖板110的对准方向(Z轴方向)相交的方向上延伸。侧间隔件700均示例了第二间隔件，并且例如设置为校准电极组件400的位置。与上间隔件500类似地，例如，侧间隔件700可以由例如PC、PP、PE或PPS等绝缘材料制成。根据本实施例的侧间隔件700也用作在位置上校准上间隔件500的构件。稍后将参考图7描述侧间隔件700与上间隔件500之间的结构关系。
除了图1至图3所示的元件之外，能量储存装置10还可以包括这些构件：例如裹住电极组件400的绝缘膜，以及设置在电极组件400与壳体100(主体111)的底表面之间的缓冲片。能量储存装置10的壳体100封装未图示的电解液(非水电解质)。
壳体100包括具有底层的矩形圆柱形形状的主体111以及作为封闭主体111的开口的板构件的盖板110。在将电极组件400等容纳在壳体100中之后，焊接盖板110和主体111以不透气地密封壳体100的内部空间。盖板110和主体111在它们的材料方面不受特别的限制，而是优选地由例如不锈钢、铝或铝合金的可焊接金属制成。
如图2和图3所示，盖板110设有安全阀170、电解液填充端口117、通孔110a和110b、以及作为突起部的两个隆起部160。安全阀170设置为当壳体100的内部压力增加时被打开以排出壳体100中的气体。
电解液填充端口117是允许电解液在能量储存装置10的制造期间通过其填充的通孔。如图1至图3所示，盖板110设有电解液填充塞118，填充塞118构造成封闭电解液填充端口117。在能量储存装置10的生产期间，电解液通过电解液填充端口117填充壳体100，并且电解液填充塞118焊接在盖板110上以封闭电解液填充端口117，使得电解液封装在壳体100中。
封装在壳体100中的电解液在其类型方面不受特别的限制，而可以是任何类型，除非电解液不利地影响能量储存装置10的性能。
根据本实施例的两个隆起部160通过部分地隆起盖板110而设置在盖板110处，并且均用于放置上绝缘构件125或135。每一个隆起部160在后表面(面向电极组件400)的上部处设有作为凹入部分的凹部(未示出)。该凹部与下绝缘构件120或130的接合部分120b或130b部分地接合。因此，在这种状态下，下绝缘构件120或130也被放置并固定到盖板110。
上绝缘构件125使正极端子200与盖板110电绝缘，而下绝缘构件120使正极集电器140与盖板110电绝缘。上绝缘构件135使负极端子300与盖板110电绝缘，而下绝缘构件130使负极集电器150与盖板110电绝缘。上绝缘构件125和135也可以被称为上垫片，而下绝缘构件120和130也可以被称为下垫片。换句话说，在本实施例中，上绝缘构件125和135以及下绝缘构件120和130也用作电极端子(200和300)与壳体100之间的密封层。
与上间隔件500类似地，上绝缘构件125和135以及下绝缘构件120和130均由例如PC、PP、PE或PPS等绝缘材料制成。下绝缘构件120在电解液填充端口117的正下方的部分处设有通孔121，通孔121将从电解液填充端口117进入的电解液导向电极组件400。
正极端子200经由正极集电器140电连接到电极组件400的正极，而负极端子300经由负极集电器150电连接到电极组件400的负极。正极端子200和负极端子300是金属电极端子，其被构造成将存储在电极组件400中的电能引导到能量储存装置10的外部空间，并且将电能引导到能量储存装置10的内部空间，以将电能存储在电极组件400中。正极端子200和负极端子300由铝、铝合金等制成。
正极端子200设有将壳体100与正极集电器140紧固的紧固部210，而负极端子300设有将壳体100与负极集电器150紧固的紧固部310。
紧固部210是从正极端子200向下延伸的构件(铆钉)，并且被插入和填塞到设置在正极集电器140处的通孔140a。具体地说，紧固部210插入并填塞到上绝缘构件125处的通孔125a、盖板110处的通孔110a、下绝缘构件120处的通孔120a、以及正极集电器140处的通孔140a。因此，正极端子200和正极集电器140彼此电连接，并且正极集电器140与正极端子200、上绝缘构件125、以及下绝缘构件120一起固定到盖板110。
紧固部310是从负极端子300向下延伸的构件(铆钉)，并且被插入和填塞到设置在负极集电器150处的通孔150a。具体地说，紧固部310插入并填塞到上绝缘构件135处的通孔135a、盖板110处的通孔110b、下绝缘构件130处的通孔130a、以及负极集电器150处的通孔150a。因此，负极端子300和负极集电器150彼此电连接，并且负极集电器150与负极端子300、上绝缘构件135、以及下绝缘构件130一起固定到盖板110。
紧固部210可以与正极端子200一体地设置。替代性地，紧固部210可以与正极端子200分开地设置，并且可以通过填塞、焊接等固定到正极端子200。紧固部310和负极端子300可以根据它们之间的关系类似地设置。
正极集电器140是设置在电极组件400与壳体100之间以将电极组件400和正极端子200电连接的构件。正极集电器140由铝、铝合金等制成。根据本实施例的正极集电器140经由正极引线板145电连接到用于电极组件400的正极的突舌410。
负极集电器150是设置在电极组件400与壳体100之间以将电极组件400和负极端子300电连接的构件。负极集电器150由铜、铜合金等制成。根据本实施例的负极集电器150经由负极引线板155电连接到用于电极组件400的负极的突舌420(参见图2)。
稍后将参考图5来详细描述集电器与突舌之间经由引线板的连接部分。
接下来将参考图4描述电极组件400的构造。图4是根据本实施例的电极组件400的构造的透视图。图4示出了其中卷绕的电极组件400部分地展开的状态。
电极组件400是构造成存储电能的发电元件。如图4所示，电极组件400包括交替层叠并卷绕的正极450、负极460以及分隔件470a和470b。具体地说，电极组件400包括正极450、分隔件470a、负极460以及分隔件470b，它们按照上述顺序层叠并且卷绕以具有椭圆形截面。电极组件400的分隔件470a和470b在卷绕轴线方向上(向Z轴方向的正侧和负侧)突起。这种结构抑制了电极组件400与卷绕轴线方向上不同的导电构件之间的短路。
正极450是电极板，该电极板包括具有长带状并由铝、铝合金等制成的金属箔的正极衬底层以及设置在正极衬底层的表面上的正极活性材料层。正极活性材料层由正极活性材料制成，如果正极活性材料能够吸着和放射锂离子，则正极活性材料可以是任何适当的已知材料。正极活性材料的实例包括聚阴离子化合物(例如LiMPO4、LiMSiO4以及LiMBO3(其中，M为选自Fe、Ni、Mn、Co等中的一种、两种或多种过渡金属元素))、尖晶石化合物(例如钛酸锂和锰酸锂)、以及锂过渡金属氧化物，例如LiMO2(其中，M是选自Fe、Ni、Mn、Co等中的一种、两种或多种过渡金属元素)。
负极460是电极板，该电极板包括具有长带状并由铜、铜合金等制成的金属箔的负极衬底层以及设置在负极衬底层的表面上的负极活性材料层。负极活性材料层由负极活性材料制成，如果负极活性材料可以吸着和放射锂离子，则负极活性材料可以是任何适当的已知材料。负极活性材料的实例包括锂金属、锂合金(包含例如锂铝、锂铅、锂锡、锂铝锡、锂镓以及伍德合金等合金的锂金属)、能够吸着和放射合金的锂、碳材料(例如石墨、难石墨化碳、易石墨化碳、低温焙烧碳以及无定形碳)、金属氧化物、锂金属氧化物(例如Li4Ti5O12)以及多磷酸化合物。
分隔件470a和470b均是由树脂制成的微多孔片。包括在能量储存装置10中的分隔件470a和470b可以由任何适当的已知材料制成，只要该材料不会不利地影响能量储存装置10的性能即可。
正极450具有多个突起部411，突起部411从正极450的卷绕轴线方向上的端部向外突起。负极460类似地具有多个突起部421，突起部421从负极460的卷绕轴线方向上的端部向外突起。在多个突起部411和多个突起部421中的每一个突起部处，不施加活性材料，并且暴露衬底层(活性材料未涂覆部分)。
卷绕轴线是卷绕的正极450和负极460的虚拟中心轴线(virtual center axis)，并且与包括本实施例中的电极组件400的中心的平行于Z轴方向的直线一致。
多个突起部411和多个突起部421设置在卷绕轴线方向上的同一端部(图4中的Z轴方向的正侧上的端部)，并且当正极450和负极460被层叠时均层叠在电极组件400的预定位置。具体地说，当正极450被卷绕并层叠时，多个突起部411在卷绕轴线方向上的端部处被层叠在预定圆周位置。当负极460被卷绕并层叠时，多个突起部421在卷绕轴线方向上的端部处被层叠在与多个层叠状突起部411的位置不同的预定圆周位置。
因此，电极组件400设有由多个层叠状突起部411形成的突舌410以及由多个层叠状突起部421形成的突舌420。例如，突舌410朝着层叠方向的中心聚集，并且通过超声波焊接等连接到正极引线板145。例如，突舌420朝着层叠方向的中心聚集，并且通过超声波焊接等连接到负极引线板155。连接到突舌410的正极引线板145连接到正极集电器140，而连接到突舌420的负极引线板155连接到负极集电器150。
突舌(410和420)引导电能进出电极组件400，并且也可以均被称为“引导(部)”、“集电部”等。
通过层叠突起部411作为衬底层的暴露的部分而形成的突舌410不涉及发电。类似地，通过层叠突起部421作为衬底层的暴露的部分而形成的突舌420不涉及发电。与此相反地，电极组件400的除了突舌410和420以外的部分涉及发电，该部分通过层叠设有活性材料的衬底层的部分而形成。涉及发电的部分在下文中将被称为发电部430。
接下来将参考图5来描述集电器与突舌之间经由引线板的连接部分的示例性构造。
图5是根据本实施例的正极引线板145及其周边结构的轮廓截面图。具体地说，图5示出了沿着包括图3所示的线V-V的YZ平面截取的能量储存装置10的一部分的截面图并且未示出X轴方向的正侧上的侧间隔件700(参见图2)。以简化的方式示出电极组件400。
如图5所示，电极组件400的突舌410与正极集电器140经由正极引线板145彼此电连接，正极引线板145具有U形横截面。例如，这种连接结构是通过以下步骤形成的。
板状形状的正极引线板145的端部(第一端)与电极组件400的突舌410通过超声波焊接等彼此连接。与正极引线板145的第一端相对的端部(第二端)通过激光焊接等连接到正极集电器140，正极集电器140组装到盖板结构180。正极引线板145随后通过在第一端与第二端之间的预定位置被弯曲而变形为U形。因此，如图5所示，经由具有U形横截面的正极引线板145，在电极组件400的突舌410与正极集电器140之间设置了连接结构。
上间隔件500设置在设有电极组件400的突舌410的端部与盖板110之间。更具体地说，上间隔件500在突舌410到正极引线板145的连接部分与电极组件的发电部430之间进行划分。突舌410插入设置在上间隔件500处的开口520。如图5所示，缓冲片600插设在上间隔件500与电极组件400的发电部430之间。
以上描述了图5所示的正极引线板145周围的结构。负极引线板155周围的结构与正极引线板145周围的结构类似。具体地说，电极组件400的突舌420与负极集电器150经由负极引线板155彼此电连接，负极引线板155具有U形横截面(参见图2)。上间隔件500在突舌410到负极引线板155的连接部分与电极组件400的发电部430之间进行划分。突舌420插入设置在上间隔件500中的开口520。
当电极组件400以这种方式经由正极引线板145和负极引线板155连接到正极集电器140和负极集电器150时，电极组件400的突舌410和420可以制作成(在卷绕轴线方向(Z轴方向)上)相对地更短。
也就是说，能够使生产电极组件400所需的用于正极450和负极460的电极板的宽度(卷绕轴线方向(Z轴方向)的长度)制作成相对地更短。例如，这在电极组件400的生产效率方面是有利的。
上间隔件500设置在电极组件400的发电部430的上端表面上，其中，缓冲片600插设在其间。在这种状态下，上间隔件500设置在由分隔件470a和470b的对准的端部边缘形成的软端表面上。因此，上间隔件500难以依赖于端表面而在位置上确定。
在根据本实施例的能量储存装置10中，设置在上间隔件500处的锁定部510锁定到盖板结构180的一部分(图5所示的附接部122)。现在将参考图6A和图6B来描述该锁定结构。
图6A是根据本实施例的由盖板结构180锁定上间隔件500的锁定结构的第一视图，图6B是锁定结构的第二视图。在盖板结构180中，图6A仅示出了下绝缘构件120和130，而未示出其余构件。这也适用于稍后参考的图7。
如图6A和6B所示，上间隔件500具有锁定部510，锁定部510中的每一者都被锁定到盖板结构180的一部分(在本实施例中为附接部122或132)。因此，上间隔件500在位置上确定并保持在能量储存装置10中。具体地说，上间隔件500可以精确地位于适当的位置，并保持在这种状态下。
特别是当电极组件400设有突起的分隔件时，上间隔件500设置在软分隔件的端表面上，并且因此难以定位。然而，即使在这种情况下，本实施例也便于定位上间隔件500。
当生产多个能量储存装置10时，能量储存装置10中的上间隔件500的位置变化受到抑制，并且每个能量储存装置10中的上间隔件500保持在生产期间确定的位置。
上间隔件500的在位置上的校准没有设置任何用于这种位置校准的专用部件。例如，能量储存装置10因此可以有效地生产。
此外，电极组件400的发电部430和盖板110可以利用插入其间的上间隔件500彼此接近，例如，以增加电极组件400在壳体100的体积中的占用率。
更具体地说，根据本实施例的电极组件400通过卷绕正极450和负极460而形成，并且上间隔件500设置在设有电极组件400的突舌410和420的端部处，即，在电极组件400的卷绕轴线方向上。
换句话说，卷绕型的电极组件400以在电极组件400的卷绕轴线方向上设有上间隔件500和盖板结构180的姿态容纳在壳体100中，并且上间隔件500设置为处于锁定到盖板结构180的状态。因此，上间隔件500可以设置为独立于由片状的分隔件470a和470b的端部边缘形成的软端表面，分隔件470a和470b与正极450和负极460一起卷绕。
在本实施例中，上间隔件500和缓冲片600设置在发电部430之上。即使当壳体100中存在例如微小金属片的任何异物时，上间隔件500或缓冲片600也能够通过在层叠方向上对准的分隔件470a和470b的端部边缘之间的间隙来抑制异物进入发电部430。
根据本实施例的上间隔件500在纵向方向(X轴方向)上的各个端部处设有锁定部510，并且盖板结构180在对应于两个锁定部510的位置具有附接部122和132。换句话说，能量储存装置10设有两组锁定部和附接部，使得上间隔件500在纵向方向上具有良好的平衡。锁定部和附接部的组可以是一个、三个或更多个。能量储存装置10根据上间隔件500或盖板结构180的尺寸、形状等只需要包括至少一组锁定部和附接部。
根据本实施例的锁定部510均具有突起部510a，突起部510a在与电极组件400和盖板110的对准方向相交的方向上(在本实施例中为Y轴方向的负侧上)突起。盖板结构180的附接部122还具有允许突起部510a插入其中的插入端口122a。附接部132类似地具有允许突起部510a插入其中的插入端口132a。
也就是说，在突起部510a水平地插入到插入端口122a(132a)中的状态下，上间隔件500的锁定部510均锁定到盖板结构180。因此，上间隔件500在壳体100中的竖直方向上在位置上被校准，而不会例如在壳体100中的竖直方向(Z轴方向)上无用地占据空间。这对于电极组件400在壳体100的体积中的占用率的增加(换句话说，例如，能量储存装置10的容量的增加)而言是有利的。
在本实施例中，附接部122设置在下绝缘构件120上，而附接部132设置在下绝缘构件130上。下绝缘构件120和130通过模制例如PC的树脂来生产，并且因此容易成形以具有附接部122和132。换句话说，附接部122和132被认为在形状、位置或尺寸方面具有高度的灵活性。
根据本实施例的上间隔件500具有允许突舌410和420分别插入其中的开口520。上间隔件500可以被成形加工，以确保允许突舌410和420插入其中的空间以及在俯视图中覆盖除了突舌410和420以外的部分。换句话说，例如，上间隔件500可以被成形加工以具有适合于更可靠的电极组件400的位置校准的形状和尺寸。
根据本实施例的能量储存装置10还使得侧间隔件700定位(在位置上校准)上间隔件500。图7是根据本实施例的侧间隔件700与上间隔件500之间的结构关系的透视图。
如图7以及已经参考的图2所示，在本实施例中，侧间隔件700设置在电极组件400的X轴方向上的每个侧表面与壳体100的内表面之间。上间隔件500的每个端部插设在侧间隔件700中的相应的一者与盖板结构180之间。
侧间隔件700设置在电极组件400的侧面上，以便在位置上校准电极组件400。此外，上间隔件500的每个端部插设在侧间隔件700中的相应的一者与盖板结构180之间。因此，上间隔件500在位置上被更可靠地校准。
具体地说，上间隔件500在纵向方向的每个端部处设有接触部分530，接触部分530具有与支撑部分710接触的下表面，支撑部分710设置在侧间隔件700中的相应的一者的上端部处。接触部分530具有由盖板结构180从上方按压的上表面。
更具体地说，图7中的X轴方向的负侧上的接触部分530插设在设置于同一侧的侧间隔件700的支撑部分710与下绝缘构件120之间。另外，图7中的X轴方向的正侧上的接触部分530插设在设置在同一侧的侧间隔件700的支撑部分710与下绝缘构件130之间。
这样，根据本实施例的能量储存装置10具有其中盖板结构180锁定上间隔件500的结构以及其中上间隔件500的每个端部插入侧间隔件700中的相应的一者与盖板结构180之间的结构。如此构造的能量储存装置10便于在能量储存装置10的生产期间附接上间隔件500，并且实现当能量储存装置10在使用中时的上间隔件500的位置的稳定性。
具体地说，例如，在将电极组件400与盖板结构180连接(将电极组件400的突舌410与正极引线板145连接，将正极引线板145与正极集电器140连接等)的步骤之后，上间隔件500附接到盖板结构180。这种附接是通过将上间隔件500的两个锁定部510锁定到设置在盖板结构180处的附接部122和132(参见图6A和图6B)实现的。因此，上间隔件500可以容易地附接到盖板结构180上并且在竖直方向上确定位置。
此外，盖板110和主体111(参见图2)在这种状态下通过激光焊接等彼此连接。换句话说，盖板结构180固定到主体111上。结果，上间隔件500的每个端部进入插设在侧间隔件700中的相应的一个与盖板结构180之间的状态。因此，上间隔件500的位置基本上固定在壳体100中。
如上所述，在根据本实施例的能量储存装置10中，上间隔件500的两个锁定部510锁定到盖板结构180的附接部122和132，以便在能量储存装置10的生产期间临时地固定上间隔件500。此外，上间隔件500的端部处的每个接触部分530插设在侧间隔件700中的相应的一个与盖板结构180之间。因此，上间隔件500被永久地固定。换句话说，根据本实施例的能量储存装置10便于将上间隔件500附接在适当的位置，以及抑制上间隔件500的随后的位移。
<其它实施例>
以上描述了根据本发明的实施例的能量储存装置。然而，本发明不限于以上实施例。除非脱离本发明的目的，否则通过将由本领域技术人员设计的各种修改应用于上述实施例而获得的任何模式以及通过将上述多个构成元件组合而获得的任何模式包括在本发明的范围内。
例如，包括在能量储存装置10中的电极体400的数量不限于一个，而可以是两个或更多。与其中相同容积(体积)的壳体100容纳单个电极组件400的壳体相比，在能量储存装置10中设置这样的多个电极体400减少了空余角落空间。因此，电极组件400可以在壳体100的体积中占据更多，以实现能量储存装置10的容量的增加。
包括在能量储存装置10中的电极组件400不需要是卷绕型的。能量储存装置10可以包括层叠状型的电极组件，例如包括层叠状管式极板。能量储存装置10可以替代性地设有包括长带板的电极组件，该长带板被弯曲以反复地突起和凹入成波纹管形状。
用于正极的突舌410与用于负极的突舌420之间的位置关系在电极组件400中不受特别的限制。在卷绕型电极组件400中，突舌410和突舌420可以设置为在卷绕轴线方向上彼此相对。当能量储存装置10包括层叠状型电极组件时，用于正极的突舌和用于负极的突舌可以相对于层叠方向在不同的方向上突起。
换句话说，在上间隔件500设置在盖板110与包括在能量储存装置10中的电极组件的设有用于正极的至少一个突舌以及用于负极的突舌的端部之间的结构中，上间隔件500的锁定部510锁定到盖板结构180的一部分上。因此，上间隔件500可以例如独立于电极组件的端表面定位。
替代性地，上间隔件500的锁定部510可以具有插入端口，而盖板结构180的附接部122或132可以具有要插入该插入端口中的突起部。当盖板结构180的一部分和锁定部510中的一者具有在与电极组件400和盖板110的对准方向相交的方向上突起的突起部时，盖板结构180的一部分和锁定部510中的另一者只需要具有允许该突起插入其中的插入端口。
在本实施例中，插入到插入端口122a中的突起部510a在Y轴方向的负侧上突起。然而，突起部在其突起方向方面不限于此。具体地说，如果突起部具有在与电极组件400和盖板110的对准方向(Z轴方向)相交的方向上突起的部分，则设置在盖板结构180的一部分和上间隔件500的锁定部中的一者处的突起部可以被锁定到插入端口，以便至少在Z轴方向上在位置上校准上间隔件500。
将上间隔件500的锁定部510(在上述实施例中的附接部122和132)锁定在盖板结构180的一部分处的部分可以替代性地设置在除了下绝缘构件120和130以外的位置。例如，上间隔件500的锁定部510可锁定到正极集电器140或负极集电器150。
上间隔件500不需要具有清楚识别的开口520，例如切除的部分或通孔。换句话说，上间隔件500只需被成形加工以具有允许电极组件400的突舌410和420垂直地穿过其中的形状和尺寸，并且不需要具有通常被识别为“开口”的地点。例如，可以使从电极组件400延伸的突舌410和420穿过在平面图中具有矩形形状的上间隔件500与壳体100之间的间隙。
电极组件400能够可选地不设置有突舌410和420。具体地说，例如，电极组件400可以设有在卷绕轴线方向上突起的活性材料未涂覆部分，并且活性材料未涂覆部分和电极端子可以通过集电器相互连接。即使在这种情况下，也可以发挥与上述实施例类似的效果。
<工业实用性>
本发明适用于例如锂离子二次电池等能量储存装置。

Claims (7)

1.一种能量储存装置，包括：
电极组件；
壳体，所述壳体容纳所述电极组件；
盖板结构，所述盖板结构包括所述壳体的盖板、集电器和绝缘构件，所述集电器与设置在所述电极组件处的突舌电连接，所述绝缘构件设置在所述盖板与所述集电器之间；以及
第一间隔件，所述第一间隔件设置在所述电极组件的设有突舌的端部与所述盖板之间并且具有锁定部，所述锁定部锁定到所述盖板结构的一部分，
所述盖板结构的一部分和所述锁定部中的一者具有在与所述电极组件和所述盖板的对准方向相交的方向上突起的突起部，并且
所述盖板结构的一部分和所述锁定部中的另一者具有允许所述突起部插入其中的插入端口。
2.根据权利要求1所述的能量储存装置，其中，所述盖板结构的一部分设置在所述绝缘构件处。
3.根据权利要求1或2所述的能量储存装置，其中，所述第一间隔件具有允许所述突舌插入其中的开口。
4.根据权利要求1或2所述的能量储存装置，还包括：
第二间隔件，所述第二间隔件设置在与所述电极组件和所述盖板的对准方向相交的方向上的所述电极组件的侧表面与所述壳体的内表面之间，
其中，所述第一间隔件具有插设在所述第二间隔件与所述盖板结构之间的端部。
5.根据权利要求1或2所述的能量储存装置，其中，所述电极组件通过卷绕电极而形成，并且
所述第一间隔件在所述电极组件的卷绕轴线方向上设置在设有所述突舌的端部处。
6.根据权利要求5所述的能量储存装置，其中，所述电极组件设有在所述卷绕轴线方向上突起的分隔件。
7.一种能量储存装置，包括：
电极组件；
壳体，所述壳体容纳所述电极组件；
盖板结构，所述盖板结构包括所述壳体的盖板、集电器和绝缘构件，所述集电器与所述电极组件电连接，所述绝缘构件设置在所述盖板与所述集电器之间；以及
第一间隔件，所述第一间隔件设置在所述电极组件与所述盖板之间并且具有锁定部，所述锁定部锁定到所述盖板结构的一部分，
所述盖板结构的一部分和所述锁定部中的一者具有在与所述电极组件和所述盖板的对准方向相交的方向上突起的突起部，并且
所述盖板结构的一部分和所述锁定部中的另一者具有允许所述突起部插入其中的插入端口。
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