CN109196703B - 蓄电设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种俯视观察时不是矩形的蓄电设备。蓄电设备(1)包括第一电极体(3a)和第二电极体(3b)。第一电极体(3a)具有卷绕体(3a1)和延设部(3a2)。卷绕体(3a1)由具有正极(11a)、负极(12a)以及配置在正极(11a)与负极(12a)之间的间隔件(13a)的层叠体构成，上述卷绕体(3a1)通过卷绕层叠体而形成。延设部(3a2)由层叠体的一方侧的端部构成。延设部(3a2)从卷绕体(3a1)延伸。第二电极体(3b)设置于延设部(3a2)之上。在卷绕体(3a1)的中心轴的延伸方向上，第二电极体(3b)的长度与第一电极体(3a)的卷绕体(3a1)的长度不同。

Description

蓄电设备
技术领域
本发明涉及一种蓄电设备。
背景技术
近年来，电子设备不断小型化和薄型化。因此，对于装载于电子设备的蓄电设备的配置空间的限制变得越发严格。例如，有时期望在非长方体形状的空间配置蓄电设备。例如，在专利文献1中公开了非长方体形状的蓄电设备(电池组装体)。专利文献1中记载的电池组装体具有侧面观察时不是矩形的形状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特表2014-524131号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
期望一种俯视观察时不是矩形形状的蓄电设备。
本发明的主要目的在于提供一种俯视观察时不是矩形形状的蓄电设备。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的蓄电设备包括第一电极体和第二电极体。第一电极体具有卷绕体和延设部。卷绕体由具有正极、负极以及配置在正极与负极之间的间隔件的层叠体构成，上述卷绕体通过卷绕层叠体而形成。延设部由从卷绕体延伸的层叠体的一方侧的端部构成。第二电极体设置于延设部之上。在第一电极体的卷绕体的中心轴的延伸方向上，第二电极体的长度与第一电极体的卷绕体的长度不同。
在本发明的蓄电设备中，在第一电极体的卷绕体的中心轴的延伸方向上，设置于延设部之上的第二电极体的长度与第一电极体的卷绕体在相同方向上的长度不同。因此，根据本发明的蓄电设备，能够实现俯视观察时的形状不是矩形的蓄电设备。
在本发明的蓄电设备中，第二电极体也可包括由具有正极、负极、配置于正极与负极之间的间隔件的层叠体卷绕而成的卷绕体。
在本发明的蓄电设备中，第二电极体也可由具有片状的正极、层叠于正极的片状的负极以及设置在正极与负极之间的间隔件的层叠体构成。
在本发明的蓄电设备中，第一电极端子和第二电极端子的每单位容量的阻抗值也可不同。
在本发明的蓄电设备中，第一电极体的卷绕体的中心轴的延伸方向上的第二电极体的长度可以比相同方向上的第一电极体的卷绕体的长度短。
在本发明的蓄电设备中，第一电极体与第二电极体可以在第一电极体的延设部处电连接。
发明效果
根据本发明，能够提供俯视观察时的形状不是矩形的蓄电设备。
附图说明
图1是第一实施方式的蓄电设备的示意立体图。
图2是第一实施方式的电极体的示意俯视图。
图3是沿图2的线Ⅲ-Ⅲ的电极体的示意剖视图。
图4是第二实施方式的电极体的示意剖视图。
图5是第三实施方式的电极体的示意剖视图。
图6是第四实施方式的电极体的示意剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明的优选实施方式的一例进行说明。但是，下述实施方式仅为例示。本发明完全不限定于下述实施方式。
此外，在实施方式等参照的各附图中，对具有实质相同的功能的构件采用相同的符号来进行参照。此外，在实施方式等参照的附图为示意性的记载。描绘于附图的物体的尺寸的比例等有时与现实的物体的尺寸的比例等不同。即使在附图彼此间，物体的尺寸比例等有时也不同。应当参考下述说明来判断具体的物体的尺寸比例等。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式的蓄电设备的示意立体图。图2是第一实施方式的电极体的示意俯视图。图3是沿图2的线Ⅲ-Ⅲ的电极体的示意剖视图。
图1所示的蓄电设备1例如可以是充电电池等电池、双电层电容器等电容器等。
如图1所示，蓄电设备1包括壳体2。壳体2在俯视观察时具有不是矩形的形状。壳体2在俯视观察时的形状可以是例如L字形、H字形、U字形、T字形等。也就是说，在本发明中，只要壳体是俯视观察时的形状不是矩形的形状，则该壳体可以是任意的形状。
壳体2可以由导电体构成，也可由绝缘体构成。壳体2能够由例如铝、不锈钢、铜等金属、层压箔或树脂等构成。
在壳体2的一侧面设置有第一端子2a和第二端子2b。第一端子2a和第二端子2b中的一方构成正极端子，另一方构成负极端子。不过，在本发明中，不一定需要同时设置正极端子和负极端子这两者。例如，也可仅设置正极端子并且通过导电性的壳体2构成负极端子。第一端子2a和第二端子2b也可直接设置于壳体2的侧面，还可通过接头从壳体2的侧面引出。
在壳体2的内部配置有如图3所示的电极体3。另外，在图3中，仅描绘了电极体3的一部分，省略了电极体的端子部的描绘。
电极体3在俯视观察时的形状为沿着壳体2在俯视观察时的形状的形状。具体而言，在本实施方式中，壳体2和电极体3这两者设置成L字形。例如，在壳体为H字形的情况下，电极体也设置成H字形。在壳体为U字形的情况下，电极体也设置成U字形。
电极体3具有第一电极体3a和第二电极体3b。
如图3所示，第一电极体3a由正极11a、负极12a以及间隔件13a的层叠体构成，其中，间隔件13a配置在正极11a与负极12a之间并且使正极11a与负极12a绝缘。第一电极体3a具有卷绕体3a1和延设部3a2，上述卷绕体3a1通过卷绕上述层叠体而形成，上述延设部3a2由层叠体的一方侧的端部构成且从卷绕体3a1延伸。卷绕体3a1设置成大致长方体形状。延设部3a2与大致长方体形状的卷绕体3a1的一个面平行地延伸。
如图2和图3所示，第二电极体3b设置于延设部3a2之上。第二电极体3b与延伸部3a2可以粘接，也可不粘接。
如图3所示，第二电极体3b由正极11b、负极12b以及间隔件13b的层叠体构成，其中，间隔件13b配置在正极11b与负极12b之间并且使正极11b与负极12b绝缘。如图2和图3所示，第二电极体3b具有卷绕体3b1和延设部3b2，上述卷绕体3b1通过卷绕上述层叠体而形成，上述延设部3b2由层叠体的一方侧的端部构成且从卷绕体3b1延伸。卷绕体3b1设置成大致长方体形状。延设部3b2与大致长方体形状的卷绕体3b1的、与延设部3a2接触的一个面平行地延伸。
另外，第一电极体3a的延设部3a2的沿着y轴方向的长度与第二电极体3b的沿着y轴方向的长度实质上相同。
在本实施方式中，如图2所示，在作为卷绕体3a1的中心轴的延伸方向的y轴方向上，第一电极体的卷绕体3a1的长度与第二电极体3b的长度不同。因此，实现俯视观察时不是矩形形状的电极体3。通过采用俯视观察时不是矩形形状的电极体3，能够实现俯视观察时不是矩形形状的蓄电设备1。此外，在本实施方式中，由于第一电极体3a和第二电极体3b这两者均为卷绕型，因此，能够实现蓄电设备1的低成本化。
另外，在本实施方式中，卷绕体3a1的卷绕方向与卷绕体3b1的卷绕方向相同。在上述情况下，由于将从卷绕体3a1延伸的延设部(接头)3a2与从卷绕体3b1延伸的延设部(接头)3b2合在一起易于集电，因此，延设部3a2、3b2与端子2a、2b的连接变得容易。
如本实施方式所示，通过在第一电极体3a的延设部3a2之上设置第二电极体3b，第一电极体的卷绕体3a1与第二电极体3b彼此不会受到在第一电极体的卷绕体3a1和第二电极体3b发生充电和放电时在厚度方向上的尺寸变化的影响。因此，提高了蓄电设备1的尺寸稳定性。
在本实施方式中，由于第一电极体3a和第二电极体3b这两者均为卷绕体，因此，例如通过使第一电极体3a的卷绕体3a1和第二电极体3b的卷绕体3b1的卷绕数不同，能够使卷绕体3a1和卷绕体31在z轴方向上的厚度不同。因此，能够实现在z轴方向上也具有台阶的蓄电设备。
如蓄电设备1那样具有多个电极体3a、3b的情况下，通过使多个电极体3a与3b之间每单位容量的阻抗值不同，能够实现例如兼具高容量和低阻抗的蓄电设备。例如，通过将第一电极体3a设为高容量、高阻抗型的电极体并且将第二电极体3b设为低容量、低阻抗型的电极体，能够实现兼具高容量和低阻抗的蓄电设备。
另外，在本实施方式中，对第一电极体3a的卷绕体3a1在作为卷绕体3a1的中心轴的延伸方向的y轴方向上比第二电极体3b的卷绕体3b1长的示例进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。例如，第一电极体的卷绕体也可比第二电极体的卷绕体短。在上述情况下，由于电极体在俯视观察时的形状也不是矩形形状，因此，能够实现俯视观察时的形状不是矩形形状的蓄电设备。
在本实施方式中，对在正极11a、11b的两侧设置有间隔件13a、13b的示例进行了说明。根据上述结构，在图3中，虽然未使第一卷绕体3a1的负极12a与第二卷绕体3b1的负极12b接触，但能够通过使第一卷绕体3a1的负极12a与第二卷绕体3b1的负极12b接触来形成相同电位。
在本实施方式中，对卷绕体3a1的中心轴的延伸方向与卷绕体3a2的中心轴的延伸方向平行的示例进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。卷绕体3a1的中心轴的延伸方向与卷绕体3a2的中心轴的延伸方向也可不同。例如，卷绕体3a1的中心轴的延伸方向与卷绕体3a2的中心轴的延伸方向也可大致垂直。
正极11a、11b的结构能够根据蓄电设备1的种类适当地确定。正极11a与正极11b可以由实质上相同的材料构成，也可由不同的材料构成。例如，在蓄电设备1是充电电池的情况下，正极11a、11b分别能够由正极集电体以及设置于该正极集电体的至少一个面之上的活性物质层构成。在上述情况下，包含于正极11a的正极活性物质等与包含于正极11b的正极活性物质等可以相同，也可不同。例如，在蓄电设备1是双电层电容器的情况下，正极11a、11b能够分别由正极集电体以及设置于该正极集电体的至少一个面之上的极化电极层构成。此外，正极11a和负极11b的正极活性物质层的单位面积的容量可以相同，也可不同。
负极12a、12b的结构能够根据蓄电设备1的种类适当地确定。负极12a与负极12b可以由实质上相同的材料构成，也可由不同的材料构成。例如，在蓄电设备1是充电电池的情况下，负极12a、12b能够分别由负极集电体以及设置于该负极集电体的至少一个面之上的活性物质层构成。在上述情况下，包含于负极12a的正极活性物质等与包含于负极12b的正极活性物质等可以相同，也可不同。例如，在蓄电设备1是双电层电容器的情况下，负极12a、12b能够分别由负极集电体以及设置于该负极集电体的至少一个面之上的极化电极层构成。此外，负极12a和负极12b的负极活性物质层的单位面积的容量可以相同，也可不同。
间隔件13a、13b例如能够分别由多孔片材构成，该多孔片材具有能供电解质中的离子移动的连续气孔。第一电极体3a的间隔件13a与第二电极体3a的间隔件13b可以由相同的材料构成，也可由不同的材料构成。
间隔件13a、13b能够分别由例如聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素、芳香族、聚偏氟乙烯、特氟龙(注册商标)等构成。此外，间隔件13a、13b的各自表面也可由陶瓷涂层或粘接层等覆盖。间隔件13a、13b的各自表面也可具有粘接性。此外，间隔件13a、13b可以分别是由一种材料构成的单层膜，也可以分别是由一种或两种以上的材料构成的复合膜或多层膜。
此外，作为不设置间隔件13a、13b的替代或者在设置间隔件13a、13b的同时，也可在正极11a和11b、负极12a和12b的表面之上设置陶瓷涂层等绝缘层。
另外，也可在正极11a和11b、负极12a和12b的集电体与活性物质层之间设置包括碳等的底涂层。
间隔件13a、13b浸渍有电解质。电解质包括溶质和溶剂。例如，在蓄电设备1为充电电池的情况下，作为溶质，较为理想的是采用LiPF6或LiBF4等锂盐。例如，在蓄电设备1为充电电池的情况下，作为溶剂，较为理想的是采用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙基甲酯(EMC)以及碳酸二乙酯(DEC)等有机溶剂。电解质可以是液体，也可采用聚合物状的物质。
以下，对本发明的优选实施方式的其它示例进行说明。在下述说明中，具有与上述第一实施方式的功能基本相同的功能的构件采用相同的符号进行参照并省略说明。
(第二实施方式)
图4是第二实施方式的电极体的示意剖视图。
在第一实施方式中，对在正极11a、11b的两侧配置有间隔件13a、13b的示例进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。例如，如图4所示，也可构成为在负极12a、负极12b的两侧配置间隔件13a、13b。
(第三实施方式)
图5是第三实施方式的电极体的示意剖视图。
在第一实施方式和第二实施方式中，对第二电极端子3b是卷绕型的示例进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。例如，如图5所示，第二电极3b也可以是由片状的正极11b、片状的负极12b以及间隔件13b构成的层叠型，其中，上述间隔件13b设置在正极11b与负极12b之间。在上述情况下，间隔件13b可以例如是图5所示的片状，也可以是折叠形状，还可以是内置正极11b和负极12b的卷绕状。
如本实施方式所示，通过将第二电极体3b设为层叠型，能够将第二电极体3b设为不是矩形的形状，从而能够进一步提高蓄电设备1的形状的自由度。
(第四实施方式)
图6是第四实施方式的电极体的示意剖视图。
在第三实施方式中，对在负极12b的两侧设置有间隔件13a的示例进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。例如，如图6所示，也可在正极12a的两侧设置间隔件13a。
符号说明
1 蓄电设备；
2 壳体；
2a 第一端子；
2b 第二端子；
3 电极体；
3a 第一电极体；
3a1 卷绕体；
3a2 延设部；
3b 第二电极体；
3b1 卷绕体；
3b2 延设部；
11a、11b 正极；
12a、12b 负极；
13a、13b：间隔件。

Claims (6)

1.一种蓄电设备，其特征在于，包括：
第一电极体，所述第一电极体具有卷绕体和延设部，所述卷绕体由具有正极、负极以及配置于所述正极与所述负极之间的间隔件的层叠体构成，并且所述卷绕体通过卷绕所述层叠体而形成，所述卷绕体形成为大致长方体形状，所述延设部由所述层叠体的一方侧的端部构成，并且所述延设部从所述卷绕体延伸，所述延设部与所述卷绕体的一个面平行地延伸；以及
第二电极体，所述第二电极体设置于所述延设部之上，并且在所述第一电极体的所述卷绕体的中心轴的延伸方向上，所述第二电极体的长度与所述第一电极体的卷绕体的长度不同，
所述第一电极体的所述卷绕体的中心轴的延伸方向上的第二电极体的长度比相同方向上的所述第一电极体的所述卷绕体的长度短，所述第一电极体的所述延设部的沿着所述第一电极体的所述卷绕体的中心轴的延伸方向的长度与所述第二电极体的沿着所述第一电极体的所述卷绕体的中心轴的延伸方向的长度实质上相同。
2.如权利要求1所述的蓄电设备，其特征在于，
所述第二电极体包括由具有正极、负极、配置于所述正极与所述负极之间的间隔件的层叠体卷绕而成的卷绕体。
3.如权利要求1所述的蓄电设备，其特征在于，
所述第二电极体由具有片状的正极、层叠于所述正极的片状的负极以及设置在所述正极与所述负极之间的间隔件的层叠体构成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，
所述第一电极体和所述第二电极体的每单位容量的阻抗值不同。
5.如权利要求1至3中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，
所述第一电极体与所述第二电极体在所述第一电极体的延设部处电连接。
6.如权利要求4所述的蓄电设备，其特征在于，
所述第一电极体与所述第二电极体在所述第一电极体的延设部处电连接。
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