CN109196705A - 蓄电设备 - Google Patents

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水口雄二
田原烈
前吉弘隆
岛田佳介
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

提供一种高容量的蓄电设备。第一连接构件(81)具有第一部分(81a)和第二部分(81b)。第一部分(81a)连接于第一端子(41)。第一部分(81a)从第一端子(41)沿着侧壁部(2C)朝向第二主壁部(2B)一侧延伸。第二部分(81b)连接于第一部分(81a)。第二部分(81b)从第一部分(81a)的第二主壁部(2B)一侧的前端沿着第二主壁部(2B)朝向电极体(3)一侧延伸。第一引线(31a)连接于第一连接构件(81)的第二部分(81b)。

Description

蓄电设备
技术领域
本发明涉及一种蓄电设备。
背景技术
目前，将蓄电设备用作各种电子设备的电源。例如，在专利文献1中记载有这样一个示例。在专利文献1记载的蓄电装置中，从正极、间隔件以及负极层叠而成的层叠体的侧面引出的电极接头以沿着厚度方向延伸的方式设置于层叠体的侧面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015－146252号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
期望使蓄电设备高容量化。
本发明的主要目的是提供一种高容量的蓄电设备。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的蓄电设备包括壳体、电极体、第一端子、第二端子、第一引线、第二引线、第一连接构件以及第二连接构件。壳体具有彼此相对的第一主壁部和第二主壁部。电极体收容于于壳体内。电极体具有第一电极、第二电极以及间隔件。间隔件配置在第一电极与第二电极之间。第一端子设置于壳体的侧面。第二端子设置于壳体的侧面。第一引线与第一电极连接。第一引线从电极体的侧面引出。第二引线与第二电极连接。第二引线从电极体的侧面引出。第一连接构件具有第一部分和第二部分。第一部分连接于第一端子。第一部分从第一端子沿着侧面朝向第二主壁部一侧延伸。第二部分连接于第一部分。第二部分从第一部分的第二主壁部一侧的前端沿着第二主壁部朝向电极体一侧延伸。第二连接构件具有第三部分和第四部分。第三部分连接于第二端子。第三部分从第二端子沿着侧面朝向第二主壁部一侧延伸。第四部分连接于第三部分。第四部分从第三部分的第二主壁部一侧的前端沿着第二主壁部朝向电极体一侧延伸。第一引线连接于第一连接构件的第二部分。第二引线连接于第二连接构件的第四部分。
在本发明的蓄电设备中，沿着第二主壁部延伸的第二部分或第四部分与第一引线或第二引线连接。因此，与专利文献1记载的蓄电装置不同的是，在第一引线和第二引线不一定需要设置在电极体的侧方沿着厚度方向延伸的部分。因此，能够减小壳体内第一引线和第二引线的占有面积。因此，能够增大电极体。因此，能够实现高容量的蓄电设备。
在本发明的蓄电设备中，壳体在俯视观察时的形状也可以是具有缺口部的矩形形状。在上述情况下，在壳体的构成有缺口部的侧面也可设置有第一端子和第二端子中的至少一方。根据上述结构，例如，能够与配置于壳体的缺口部的其它电子部件直接连接，能够缩短用于与其它电子部件连接的连接构件的长度。
在本发明的蓄电设备中，壳体可以由导电材料构成，蓄电设备可以进一步包括绝缘构件，该绝缘构件配置在壳体与第一连接构件及第二连接构件中的至少一方之间。
在本发明的蓄电设备中，较为理想的是，在电极体中，第一电极、第二电极以及间隔件被一体化，并且电极体与壳体被接合在一起。
在本发明的蓄电设备中，较为理想的是，还包括粘接层，该粘接层将电极体与壳体粘接在一起。
在本发明的蓄电设备中，第一电极端子和第二电极端子中的一方也可由壳体构成。
发明效果
根据本发明，能够提供高容量的蓄电设备。
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是第一实施方式的蓄电设备的示意俯视图。
图3是沿图1的线Ⅲ-Ⅲ的示意剖视图。
图4是沿图1的线Ⅳ－Ⅳ的示意剖视图。
图5是沿图1的线Ⅴ-Ⅴ的示意剖视图。
图6是参考例的蓄电设备的一部分的示意剖视图。
图7是第二实施方式的蓄电设备的示意剖视图。
图8是第三实施方式的蓄电设备的示意剖视图。
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是本实施方式的蓄电设备的示意立体图。图2是本实施方式的蓄电设备的示意俯视图。图3是沿图1的线Ⅲ-Ⅲ的示意剖视图。图4是沿图1的线Ⅳ－Ⅳ的示意剖视图。图5是沿图1的线Ⅴ-Ⅴ的示意剖视图。
图1至图4所示的蓄电设备1包括电解液等电解质4(参照图3)。具体而言，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和图3所示，蓄电设备1包括壳体2。壳体2在俯视观察时的形状大致为具有缺口部2a的矩形形状。另外，在本发明中，“具有缺口部的矩形形状”包括角部被弄圆的、具有缺口部的矩形形状。
壳体2由彼此相对的第一主壁部2A和第二主壁部2B以及连接第一主壁部2A与第二主壁部2B的侧壁部2C构成。
蓄电设备1的缺口部2a被设置成在俯视观察时呈大致矩形形状。具体而言，设置有一个角部被弄圆且俯视观察时呈大致矩形形状的缺口部2a。但是，本发明不限定于上述结构。例如，壳体也可设置有多个缺口部。例如，也可在壳体的多个角部分别设置缺口部。设置于壳体的缺口部的形状也没有限定。设置于壳体的缺口部的形状例如也可以是圆弧状、多边形状、上述形状组合而成的形状等。
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、铜等金属或树脂等构成。
如图3所示，壳体2的内部配置有电极体3。电极体3具有正极31、负极32以及间隔件33。正极31和负极32隔着间隔件33在厚度方向T上相对。在厚度方向T上，在正极31与负极32之间配置有间隔件33。通过上述间隔件33使正极31与负极32绝缘。在本实施方式中，具体而言，隔着正极31相邻的间隔件33的端边彼此连接。通过上述相邻的两片间隔件33构成袋状间隔件33a。正极31配置于上述袋状间隔件33a内。不过，在本发明中，在厚度方向T上相邻的间隔件也可不进行接合而形成袋状。在本发明中，也可将片状的间隔件设置在正极与负极之间。
另外，在本实施方式中，正极31构成“第一电极”，负极32构成“第二电极”。
在本实施方式中，对电极体3是由片状的正极31、间隔件33以及片状的负极32层叠而构成的层叠型电极体的例子进行了说明。但是，本发明不限定于此。在本发明中，电极体只要具有能够积蓄电力的结构即可，不做特别的限定。例如，电极体也可以由将层叠片材卷绕而得到的卷绕体构成，该层叠片材是通过将正极、间隔件和负极以这样的顺序层叠而成的。
正极31的结构能够根据蓄电设备1的种类适当地确定。例如，在蓄电设备1是充电电池的情况下，正极31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。例如，在蓄电设备1是双电层电容器的情况下，正极31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极化电极层构成。
负极32的结构能够根据蓄电设备1的种类适当地确定。例如，在蓄电设备1是充电电池的情况下，负极32能够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。例如，在蓄电设备1是双电层电容器的情况下，负极32能够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。
间隔件33例如能够由多孔片材构成，该多孔片材具有能供电解质中的离子移动的连续气泡。间隔件33能够由例如聚丙烯、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33的表面也可由陶瓷涂层或粘接层等覆盖。间隔件33的表面也可具有粘接性。此外，间隔件33可以是由一种材料构成的单层膜，也可以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33的替代或者在设置间隔件33的同时，也可在正极31、负极32的表面之上设置陶瓷涂层等绝缘层。
另外，也可在正极31、负极32的集电体与活性物质层之间设置包括碳等的底涂层。
在蓄电设备1中，正极31、间隔件33以及负极32的层叠体是一体化的。换言之，电极体3是一体化的。具体而言，在本实施方式中，正极31、间隔件33以及负极32以该顺序层叠多次。通过上述多个正极31、多个间隔件33、多个负极32的层叠体70以及绝缘性带状体5构成一体的电极体3。也就是说，电极体3通过绝缘性带状体5一体化。详细而言，绝缘性带状体5以覆盖正极31、负极32以及间隔件33的层叠体70的侧面的方式设置，以使层叠体70一体化。具体而言，在本实施方式中，绝缘性带状体5具有第一绝缘性带状体51和第二绝缘性带状体52。第一绝缘性带状体51设置于层叠体70的W1侧。第一绝缘性带状体51设置成经由层叠体70的宽度方向W上的一方侧(W1侧)的侧面并跨越层叠体70的第一主表面70a和第二主表面70b。第一绝缘性带状体51和第一主表面70a接合，并且第一绝缘性带状体51和第二主表面70b接合，从而以使第一端部33e1的至少前端部处于向厚度方向T的一方侧(T1侧)弯曲的状态的方式保持第一端部33e1的至少前端部。
第二绝缘性带状体52设置于层叠体70的W2侧。第二绝缘性带状体52设置成经由层叠体70的宽度方向W上的另一方侧(W2侧)的侧面并跨越层叠体70的第一主表面70a和第二主表面70b。第二绝缘性带状体52和第一主表面70a接合，并且第二绝缘性带状体52和第二主表面70b接合，从而以使第二端部33e2的至少前端部处于向厚度方向T的一方侧(T1侧)弯曲的状态的方式保持第二端部33e2的至少前端部。
另外，绝缘性带状体51、52与层叠体70的接合方法没有特别的限定。例如，可以直接接合绝缘性带状体51、52与层叠体70，也可通过利用粘合剂使绝缘性带状体51、52与层叠体70粘合的方式进行接合。也可通过粘合带构成绝缘性带状体51、52并且将该绝缘性带状体51、52粘接于层叠体70。也可通过双面粘合带构成绝缘性带状体51、52，并且在将绝缘性带状体51、52粘接于层叠体70的同时，通过绝缘性带状体51、52粘接层叠体70与壳体2以进行固定。由此，能够在壳体2内有效地抑制层叠体70的移位。此外，也可使用与绝缘性带状体51、52不同的粘合带固定绝缘性带状体51、52与层叠体70。
此处，“粘合”包括“粘附”和“粘接”。因此，粘合剂包括粘附材料和粘接剂。粘合带包括粘附带和粘接带。
另外，绝缘性带状体5能够由例如聚酰亚胺、聚丙烯、丙烯酸等树脂带、或者在铝箔、铜箔、不锈钢箔、镍箔等金属箔的表面通过涂敷绝缘层而构成的材料等构成。
在电极体3中，也可将正极31与间隔件33通过粘接剂粘接，将负极32与间隔件33通过粘接剂粘接，从而使电极体3一体化。
电极体3与壳体2接合。具体而言，如图3所示，电极体3通过粘接层6粘接并固定于壳体2的内表面。另外，在图3中，电极体3相对于壳体2接合于图的上方侧(T1侧)，但也可接合于图的下方侧。此外，也可将电极体3接合于壳体2的厚度方向T的两侧的内表面。
如图4所示，在多个正极31分别连接有第一引线31a。第一引线31a从电极体3的侧面引出。在多个负极32分别连接有第二引线32a。第二引线31a从电极体3的侧面引出。
如图1和图2所示，壳体2的侧壁部2C设置有正极端子(第一端子)41。具体而言，正极端子41设置于壳体2的侧壁部2C中构成缺口部2a的侧壁部2C1。如图4所示，上述正极端子41与多条第一引线31a电连接。具体而言，捆扎的多条第一引线31a的前端部31a1与正极端子41通过第一连接构件81连接。第一连接构件81具有第一部分81a和第二部分81b，其中，上述第一部分81a从正极端子41沿着侧壁部2C朝向第二主壁部2B侧延伸，上述第二部分81b与上述第一部分81a连接并且从第一部分81a的第二主壁部2B侧的前端沿着第二主壁部2B朝向电极体3侧延伸。多条第一引线31a的前端部捆扎在一起并且连接于第一连接构件81的第二部分81b。
另外，第一连接构件81与壳体2通过绝缘构件83绝缘。另外，当壳体2的内表面具有绝缘性或者壳体2与第一连接构件81是同电位的情况下，不一定需要设置绝缘构件83。
如图1和图2所示，壳体2的侧壁部2C设置有负极端子(第二端子)42。具体而言，负极端子42设置于壳体2的侧壁部2C中构成缺口部2a的侧壁部2C1。另外，在本实施方式中，对正极端子41和负极端子42分别设置于侧壁部2C1的示例进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。在本发明中，壳体也可以是长方体形状的。第一端子和第二端子中的一方可以设置于构成具有缺口部的壳体的缺口部的侧面。
如图5所示，负极端子42与多条第二引线32a电连接。具体而言，捆扎的多条第二引线32a的前端部32a1与负极端子42通过第二连接构件82连接。第二连接构件82具有第三部分82a和第四部分82b，其中，上述第三部分82a从负极端子42沿着侧壁部2C朝向第二主壁部2B侧延伸，上述第四部分82b与上述第三部分82a连接并且从第三部分82a的第二主壁部2B侧的前端沿着第二主壁部2B朝向电极体3侧延伸。多条第二引线32a的前端部捆扎在一起并且连接于第二连接构件82的第二部分82b。
另外，第二连接构件82与壳体2通过绝缘构件84绝缘。另外，当壳体2的内表面具有绝缘性或者壳体2与第二连接构件82是同电位的情况下，不一定需要设置绝缘构件84。
在蓄电设备1中，沿着第二主壁部2B延伸的第二部分81b或第四部分82b与第一引线31a或第二引线32a连接。因此，例如，不一定需要如图6所例示的蓄电设备那样，在引线31a设置在电极体3的侧方沿着厚度方向T延伸的前端部31a1，并且采用连接构件61连接上述前端部31a1与端子41。因此，与图6所例示的、包括具有沿着厚度方向T延伸的前端部31a1的引线31a的蓄电设备中壳体2的侧壁部2C与电极体3之间的距离L2相比，能够将蓄电设备1中壳体2的侧壁部2C与电极体3之间的距离L1(图4和图5)设置得更短。因此，与能够减小壳体2内第一引线31a和第二引线32a的占有面积相应地，能够使电极体3增大。因此，能够实现高容量的蓄电设备1。
此外，在蓄电设备1中，电极体3与壳体2接合。因此，电极体3相对于壳体2产生相对移位而与壳体2碰撞这一情况会得到抑制。因此，由于能够减小电极体3与壳体2之间的间隙，因而能够进一步增大电极体3。因此，能够进一步实现高容量的蓄电设备1。
如图1和图2所示，在蓄电设备1中，在壳体2的侧壁部2C中构成缺口部2a的侧壁部2C1设置有正极端子41和负极端子42中的至少一方。因此，例如，能够与配置于壳体2的缺口部2a的其它电子部件直接连接，并且能够缩短用于与其它电子部件连接的连接构件的长度。因此，与能够减小电子设备中连接构件的占有面积相应地，能够使蓄电设备1增大。因此，能够增大电极体3。因此，能够进一步实现高容量的蓄电设备1。
另外，在本实施方式中，对第一电极端子和第二电极端子分别与壳体独立地设置的示例进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。例如，第一电极端子和第二电极端子中的一方也可由壳体构成。
在本发明中，间隔件只要能够使正极与负极绝缘即可，不做特别的限定。间隔件也可设置成例如折叠形状(日语：九十九折り状)。
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7是第二实施方式的蓄电设备1a的示意剖视图。
在第一实施方式中，对绝缘性带状体5通过第一绝缘性带状体51和第二绝缘性带状体52这样的多个带状体构成的示例进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。在本发明中，带状体也可一体地设置。例如，如图7所示，也可将第一绝缘性带状体51和第二绝缘性带状体52连接以构成一片带状体。在上述情况下，能够减少构成蓄电设备1a的零件个数。
(第三实施方式)
图8是第三实施方式的蓄电设备1b的示意剖视图。
如图8所示，在本发明中，绝缘性带状体5也可卷绕层叠体70。
(其它实施方式)
在第一实施方式中，对具有俯视观察时的形状为具有缺口部的矩形形状的壳体的蓄电设备进行了说明。但是，本发明不限定于上述结构。在本发明中，对壳体的形状没有特别的限定。壳体也可以是例如长方体形状或俯视观察时为角部弄圆的矩形形状的大致长方体形状。
符号说明
1、1a、1b蓄电设备；
2壳体；
2a缺口部；
2A第一主壁部；
2B第二主壁部；
2C侧壁部；
2C1构成缺口部的侧壁部；
3电极体；
4电解质；
5绝缘性带状体；
6粘接层；
31正极；
31a第一引线；
31a1第一引线的前端部；
32负极；
32a第二引线；
32a2第二引线的前端部；
33间隔件；
33a袋状间隔件；
33e1第一端部；
33e2第二端部；
41正极端子；
42负极端子；
51第一绝缘性带状体；
52第二绝缘性带状体；
61连接构件；
70层叠体；
70a第一主表面；
70b第二主表面；
81第一连接构件；
81a第一部分；
81b第二部分；
82第二连接构件；
82a第三部分；
82b第四部分；
83绝缘构件；
84绝缘构件。

Claims (7)

1.一种蓄电设备，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有彼此相对的第一主壁部和第二主壁部；
电极体，所述电极体收容于所述壳体内，并且所述电极体具有第一电极、第二电极以及配置在所述第一电极与所述第二电极之间的间隔件；
第一端子，所述第一端子配置于所述壳体的侧面；
第二端子，所述第二端子配置于所述壳体的侧面；
第一引线，所述第一引线连接于所述第一电极并且从所述电极体的侧面引出；
第二引线，所述第二引线连接于所述第二电极并且从所述电极体的侧面引出；
第一连接构件，所述第一连接构件具有第一部分和第二部分，所述第一部分连接于所述第一端子并且从所述第一端子沿着所述侧面朝向所述第二主壁部一侧延伸，所述第二部分连接于所述第一部分并且从所述第一部分的所述第二主壁部一侧的前端沿着所述第二主壁部朝向所述电极体一侧延伸；以及
第二连接构件，所述第二连接构件具有第三部分和第四部分，所述第三部分连接于所述第二端子并且从所述第二端子沿着所述侧面朝向所述第二主壁部一侧延伸，所述第四部分连接于所述第三部分并且从所述第三部分的所述第二主壁部一侧的前端沿着所述第二主壁部朝向所述电极体一侧延伸，
所述第一引线连接于所述第一连接构件的所述第二部分，
所述第二引线连接于所述第二连接构件的所述第四部分。
2.如权利要求1所述的蓄电设备，其特征在于，
所述壳体在俯视观察时的形状为具有缺口部的矩形形状。
3.如权利要求1或2所述的蓄电设备，其特征在于，
在所述壳体的构成有所述缺口部的侧面设置有所述第一端子和所述第二端子中的至少一方。
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，
所述壳体由导电材料构成，
所述蓄电设备还包括绝缘构件，所述绝缘构件配置在所述壳体与所述第一连接构件及所述第二连接构件中的至少一方之间。
5.如权利要求1至4中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，
在所述电极体中，所述第一电极、所述第二电极以及所述间隔件被一体化，
所述电极体与所述壳体被接合在一起。
6.如权利要求5所述的蓄电设备，其特征在于，
所述蓄电设备还包括粘接层，所述粘接层将所述电极体与所述壳体粘接在一起。
7.如权利要求1至6中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，
所述第一电极端子和所述第二电极端子中的一方由所述壳体构成。
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