CN109428044B - 蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

一种蓄电装置,具备蓄电体和接合部(50),电极板包括电极板主体和极耳(23),多个电极板以极耳(23)在层叠方向上排列的方式配置,多个接合部(50)包括将多个极耳(23)接合而形成第1束部(40a)的第1接合部(50)和将在层叠方向上排列的多个极耳(23)接合而形成第2束部(40b)的第2接合部(50),第1束部(40a)的一部分极耳(23)和第2束部(40b)的一部分极耳(23)接合于第1接合部(50a)以及第2接合部(50b)。

Description

蓄电装置
技术领域
本公开涉及蓄电装置。
背景技术
二次电池具备电极体、正极集电端子、负极集电端子、以及收纳壳。电极体包括正极和负极。正极集电端子焊接于正极,负极集电端子焊接于负极。
以往以来,关于正极集电端子和/或负极集电端子与各电极的焊接构造和/或焊接方法提出了各种技术方案。
日本特开2011-155015号公报所记载的二次电池具备电极组件、正极集电体、以及负极集电体。
电极组件包括多个正极片和多个负极片。正极片包括金属箔和涂布于金属箔的正极活性物质。在金属箔形成有未涂布正极活性物质的正极极耳。负极片包括金属箔和涂布于金属箔的负极活性物质,在该金属箔形成有未涂布负极活性物质的负极极耳。
正极集电体包括焊接有多个正极极耳的正极引线,负极集电体包括焊接有多个负极极耳的负极引线。在正极引线的表面和背面焊接有多个正极极耳。
日本特开2016-001561号公报所记载的二次电池具备电极组件和导电部件。电极组件包括多个负极片、多个正极片、以及多个隔板。电极组件是通过依次层叠负极片、隔板、正极片、以及隔板而形成的。
负极片包括金属箔和涂布于金属箔的负极活性物质。在金属箔形成有未被负极活性物质覆盖的负极极耳。在导电部件的表面层叠有多个负极极耳。
在将负极极耳焊接于导电部件时,首先,将第一层的负极片的负极极耳焊接于导电部件。第二层的负极片的负极极耳焊接于第一层的负极极耳。然后,依次将层叠的各负极片的负极极耳焊接于已经层叠了的负极极耳。
这样一来,将层叠了的多个负极极耳彼此焊接,并且将层叠了的负极极耳焊接于导电部件。
日本特开2013-196959号公报所记载的二次电池具备电极体和集电端子。电极体是通过依次层叠正极片、隔板、以及负极片而形成的。正极片形成有正极极耳,在负极片形成有负极极耳。
集电端子包括第1部分和第2部分。在第1部分形成有供多个正极极耳插入的缝隙。在第1部分的缝隙插入有多个正极极耳。插入到缝隙的正极极耳在穿过缝隙之后,沿着第1部分的表面弯折,并被第1部分与第2部分夹入。
发明内容
在日本特开2011-155015号公报所记载的二次电池中,将多个正极极耳焊接于一个正极引线。即使在设置于远离正极引线的位置的正极,也需要将正极极耳焊接于正极引线,因此需要加长各正极片的正极极耳的长度。
另一方面,在设置于接近正极引线的位置的正极片中,正极极耳的剩余部分的长度变长。由于需要将该剩余部分收纳于二次电池内,因此会产生确保将剩余部分收纳于二次电池内的空间的需要。
其结果,在二次电池内,有可能活性物质占据的比例变小从而电池容量变小。
在日本特开2016-001561号公报所记载的二次电池中,将多个负极极耳层叠于导电部件上。因此,为了使配置于远离导电部件的位置的负极片的负极极耳到达导电部件,需要加长负极极耳的长度。
因此,需要用于将长度长的负极极耳收纳于二次电池内的空间,作为结果,电池容量变小。
在日本特开2013-196959号公报所记载的二次电池中,由集电端子将多个正极极耳夹入。因此,在设置于远离集电端子的位置的正极片中,为了与集电端子连接,也需要加长正极极耳的长度。
其结果,会产生将长度长的正极极耳收纳于二次电池内的需要,所以电池容量变小。
此外,在上述中,对具备电极体的二次电池进行了叙述,但对于例如包括多个电容器单元的电容器也会产生同样的问题。
即,在具备包括多个电极板的蓄电体的蓄电装置中也会产生同样的问题。
本公开是鉴于上述那样的问题而做出的,其目的在于,提供一种能够在具备包括多个电极板的蓄电体的蓄电装置中实现蓄电容量的提高的蓄电装置。
本公开的蓄电装置具备:蓄电体,该蓄电体包括在层叠方向上层叠的多个电极板;和形成于蓄电体的多个接合部。上述电极板包括电极板主体和形成为从电极板主体的外周缘部突出的极耳。上述多个电极板以极耳在层叠方向上排列的方式配置。上述多个接合部包括将在层叠方向上排列的多个极耳接合而形成第1束部的第1接合部和将在层叠方向上排列的多个极耳接合而形成第2束部的第2接合部。上述第1束部的一部分极耳和第2束部的一部分极耳接合于第1接合部以及第2接合部。当从层叠方向观察上述第1接合部和第2接合部时,第1接合部与第2接合部形成为互相离开。
根据上述的蓄电装置,第1束部的一部分和第2束部的一部分接合于第1接合部以及第2接合部,因此成为第1束部以及第2束部互相导电的状态。因此,通过使集电端子接合于第1束部和第2束部中的至少一方,能够将多个极耳与集电端子电连接。
并且,将多个极耳区分为第1束部和第2束部,将各束部接合于各接合部。因此,在第1束部内,各电极板的电极板主体与第1接合部之间的距离变短,即使减短各电极板的极耳的长度,也能够将各极耳与第1接合部接合。同样地,在第2束部内,即使减短各极耳的长度,也能够将各极耳与第2接合部接合。
像这样,能够减短各极耳的长度,因此,在蓄电装置内,能够减小极耳占据的比例,作为结果,能够实现蓄电容量的提高。
本发明的上述以及其他的目的、特征、方面以及优点将从与附图相关联地理解的与本发明相关的以下的详细的说明中明确。
附图说明
图1是示出本实施方式的蓄电装置的立体图。
图2是示出蓄电装置1的分解立体图。
图3是将电极体5的一部分分解后的立体图。
图4是示出正极的立体图。
图5是图4所示的V-V线的剖视图。
图6是从图5所示的层叠方向TH1方向观察正极36时的主视图。
图7是示出蓄电装置1的制造工序的工序流程图。
图8是示出保持件60的立体图。
图9是示出层叠工序S20的立体图。
图10是示出层叠工序S20的立体图。
图11是示意性地示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。
图12是示出电极板配置工序S21的立体图。
图13是示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。
图14是示出层叠工序S22的立体图。
图15是示出焊接工序S23中的正极极耳23的周围的构成的俯视图。
图16是示出焊接工序S23的立体图。
图17是示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。
图18是示出第二次电极板配置工序S21的立体图。
图19是示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。
图20是示出第二次电极板配置工序S21之后的层叠工序S22的立体图。
图21是示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。
图22是示出第二次焊接工序S23的立体图。
图23是示出在第二次焊接工序S23中,正极极耳23及其周围的构成的俯视图。
图24是示出表示反复实施了电极板配置工序S21、层叠工序S22、以及焊接工序S23之后的状态的保持件60的立体图。
图25是示出图24所示的状态下的正极36的俯视图。
图26是示出导电板焊接工序S2的立体图。
图27是示出正极36和导电板8的俯视图。
图28是示出盖形成工序S3的立体图。
图29是示出组装工序S4的立体图。
图30是示出收纳工序S5的立体图。
图31是示出本实施方式的蓄电装置1的正极36及其周围的构成的剖视图。
图32是示意性地示出束40a及其周围的构成的剖视图。
图33是示出蓄电装置1A的分解立体图。
图34是示意性地示出正极36A和正极集电端子6A的立体图。
图35是示出正极集电端子6A以及正极36A和它们周围的构成的剖视图。
图36是示出设置于本实施方式的蓄电装置1的正极片15的俯视图。
图37是示出设置于蓄电装置1A的正极片15A的俯视图。
图38是示出作为正极36的第1变形例的正极36a的俯视图。
图39是示出作为正极36的第2变形例的正极36b的俯视图。
图40是示出蓄电装置1B的正极36的构成的俯视图。
图41是从层叠方向TH观察正极36时的主视图。
具体实施方式
使用图1~图41,对本实施方式1、2的蓄电装置进行说明。有时对图1~图41所示的构成中的相同或实质上相同的构成标注相同的标号并省略重复的说明。
(实施方式1)
图1是示出本实施方式1的蓄电装置的立体图。此外,在该图1中,使收纳壳2内可见化。图2是示出蓄电装置1的分解立体图。
蓄电装置1具备收纳壳2、正极外部端子3、负极外部端子4、电极体5、正极集电端子6、负极集电端子7、导电板8、9、密封部件10、以及电解液11。
收纳壳2将电极体5、正极集电端子6、负极集电端子7、导电板8、9、以及电解液11收纳于内部。
收纳壳2包括壳主体13和盖14。壳主体13形成有朝向上方开口的开口部。盖14焊接于壳主体13的开口部缘部。壳主体13和盖14由铝、铝合金等形成。
正极外部端子3和负极外部端子4配置于盖14的上表面。正极外部端子3与负极外部端子4互相隔着间隔地配置。
正极集电端子6和负极集电端子7配置于盖14的下表面。正极集电端子6配置于正极外部端子3的下方,并且与正极外部端子3连接。负极集电端子7配置于负极外部端子4的下方,并且与负极外部端子4连接。
电极体5包括多个正极片15、多个隔板16、以及多个负极片17。
图3是将电极体5的一部分分解后的立体图。电极体5是通过依次层叠正极片15、隔板16、负极片17、以及隔板16而形成的。此外,各片的层叠方向为层叠方向TH。
正极片15包括金属箔(电极板)20和正极复合材料层21。金属箔20由铝或铝合金等形成。正极复合材料层21形成于金属箔20的表面和背面。正极复合材料层21包括正极活性物质、粘合剂等。
金属箔20包括箔主体(电极体主体)22和正极极耳(极耳)23。箔主体22形成为方形形状,并占据金属箔20的大部分。正极复合材料层21形成于箔主体22的表面和背面。正极极耳23形成为从箔主体22的外周缘突出。此外,在该图3所示的例子中,正极极耳23形成为从箔主体22的上边(即上侧的边)突出。
负极片17包括金属箔(电极板)24和负极复合材料层25。金属箔24由铜或铜合金形成。负极复合材料层25包括负极活性物质、粘合剂等,并形成于金属箔24的表面和背面。
金属箔24包括箔主体26和负极极耳27。箔主体26形成为方形形状,并占据金属箔24的大部分。负极复合材料层25形成于箔主体26的表面和背面。负极极耳27形成为从箔主体26的外周缘突出。在该图3所示的例子中,负极极耳27形成为从箔主体26的上边突出。此外,正极极耳23配置于电极体5的一端侧,负极极耳27配置于电极体5的另一端侧。
在图2和图3中,电极体5包括层叠主体38、正极36、以及负极37。层叠主体38是通过箔主体22、26、正极复合材料层21、负极复合材料层25、以及隔板16层叠而形成的。
层叠主体38形成为大致长方体形状。层叠主体38包括上表面30、下表面31、主侧面32、33、以及端面34、35。
正极36和负极37形成于上表面30。正极36形成于端面34侧,负极37形成于端面35侧。正极36由层叠了的多个正极极耳23形成。后述正极36的详细构成。负极37由层叠了的多个负极极耳27形成。负极37与正极36同样地形成。
导电板8焊接于正极36。导电板8焊接于正极集电端子6。正极集电端子6包括连接片41和焊接片42。连接片41与正极外部端子3连接,焊接片42与连接片41连接并且焊接于导电板8。由此,正极36与正极外部端子3电连接。
导电板9焊接于负极37,并且焊接于负极集电端子7。负极集电端子7包括连接片43和焊接片44。连接片43与负极外部端子4连接。焊接片44与连接片43连接并且焊接于导电板9。由此,负极37与负极外部端子4电连接。
接着,对正极36的构成进行说明。图4是示出正极36的立体图。正极36包括多个束40。各束40由多个正极极耳23形成。
图5是图4所示的V-V线的剖视图。正极36是通过多个正极极耳23在层叠方向TH1上层叠而形成的。并且,各束40是通过多个正极极耳23的一端由焊接部50焊接而形成的。
在该图5所示的例子中,包括束40a~40g。各束40a~40g是通过多块正极极耳23的端部被焊接部50a~50g束缚而形成的。
各束40a~束40g在正极36的宽度方向上呈交错状地配置,并互相通过多个正极极耳23连接。
具体而言,束40a是通过由焊接部50a束缚正极极耳23a~23f的一端而形成的,并配置于正极36的一端侧。
束40b配置于正极36的另一端侧,且配置于比束40a靠电极体5的主侧面32侧的位置。束40b是通过由焊接部50b将形成束40a的多个正极极耳23a~23f的一部分的三块正极极耳23d~23f的另一端部与另外的三块正极极耳23g~23i的另一端部焊接而形成的。
束40c配置于正极36的一端侧,且配置于比束40b靠主侧面32侧的位置。束40c是通过由焊接部50c将形成束40b的多个正极极耳23d~23i的一部分的三块正极极耳23g~23i的一端部与另外的三块正极极耳23j~23l的一端焊接而形成的。其他束40d~40g也与束40a~40c同样地形成。
因此,形成各束40a~40g的多个正极极耳23互相电连接。
导电板8焊接于正极极耳23a~23c的另一端侧。因此,导电板8与形成正极36的所有正极极耳23电连接。
图6是从图5所示的层叠方向TH1方向观察正极36时的主视图。参照图5和图6,形成束(第1束部)40a的焊接部(第1接合部)50a与形成束(第2束部)40b的焊接部(第2接合部)50b形成为互相离开。同样地,形成束(第1束部)40c、40e、40g的焊接部(第1接合部)50c、50e、50g与形成束(第2束部)40d、40f的焊接部(第2接合部)50d、50f形成为互相离开。
在此,焊接之前的各正极极耳23的宽度方向W上的长度比突出方向H上的长度长。正极极耳23的宽度方向W上的长度为突出方向H上的长度的两倍左右。此外,正极极耳23的宽度方向W是沿着箔主体22的外周缘部的方向,突出方向H是正极极耳23从箔主体22的外周缘部突出的方向。
例如,正极极耳23的宽度方向W上的长度为16mm以上且25mm左右,突出方向H上的长度为8mm以上且10mm左右。
各正极极耳23形成为长方形形状。正极极耳23包括两侧边和上边,下边(即下侧的边)侧与箔主体22连接。由各侧边与上边形成角52、53。
焊接部(第1接合部)50a、50c、50e、50g形成于各正极极耳23的角52或所述角52的附近。焊接部(第2接合部)50b、50d、50f形成于角53。此外,各焊接部50a、50c、50e、50g与角52之间的距离、和各焊接部50b、50d、50f与角53之间的距离为5mm左右。
像这样,焊接部(第1接合部)50a、50c、50e、50g形成于正极36的一端侧,焊接部(第2接合部)50b、50d、50f形成于正极36的另一端侧。
对像上述那样构成的蓄电装置1的制造方法进行说明。
图7是示出蓄电装置1的制造工序的工序流程图。蓄电装置1的制造工序包括电极体形成工序S1、导电板焊接工序S2、盖形成工序S3、组装工序S4、收纳工序S5、注液工序S6、以及密封工序S7。
电极体形成工序S1包括层叠工序S20、电极板配置工序S21、层叠工序S22、以及焊接工序S23,反复实施电极板配置工序S21、层叠工序S22、以及焊接工序S23。在该电极体形成工序S1中,使用保持件。
图8是示出保持件60的立体图。保持件60包括台座61、支承轴62、63、64、65、以及电极板70、71。
台座61形成为板状。支承轴62、63、64、65形成为从台座61的前表面突出。支承轴62、63与支承轴64、65在台座61的宽度方向上隔着间隔地配置。
支承轴62、64配置于台座61的上端侧,支承轴63、65配置于台座61的下端侧。电极板70、71设置为能够相对于台座61移动。
图9和图10是示出层叠工序S20的立体图。在图9中,将正极片15、隔板16、负极片17、隔板16依次在层叠方向TH上层叠。在图9所示的例子中,将三块正极片15、六块隔板16、以及三块负极片17层叠。
如图9和图10所示,三块正极极耳23在层叠方向TH上层叠,三块负极极耳27在层叠方向TH上层叠。
各片由支承轴62~65支承,形成各片层叠而成的层叠体。
图11是示意性地示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。如该图11所示,三块正极极耳23层叠,电极板70配置于层叠后的正极极耳23的层叠体的背面侧。电极板70在宽度方向W上配置于正极极耳23的一端侧。
图12是示出电极板配置工序S21的立体图。在电极板配置工序S21中,配置电极板72、73。电极板72配置于正极极耳23的层叠体的前表面侧。电极板73配置于负极极耳27的层叠体的前表面侧。
图13是示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。电极板72在宽度方向W上配置于正极极耳23的另一端侧。
图14是示出层叠工序S22的立体图。在层叠工序S22中,在配置了电极板72、73之后,将正极片15、隔板16、负极片17依次层叠。此外,在该层叠工序S22中,也层叠三块正极片15、六块隔板16、以及三块负极片17。
图15是示出焊接工序S23中的正极极耳23的周围的构成的俯视图。在该图15所示的例子中,在电极板72的前表面侧层叠有三块正极极耳23。此外,在负极侧,在电极板73的前表面侧也层叠有三块负极极耳27。
图16是示出焊接工序S23的立体图。在焊接工序S23中,在正极极耳23的层叠体的前表面侧配置电极轴75,在负极极耳27的层叠体的前表面侧配置电极轴76。
图17是示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。由电极板70和电极轴75将层叠后的多个正极极耳23夹入。然后,通过使电流在电极板70与电极轴75之间流动,从而形成焊接部50g。由此,层叠后的多个正极极耳23的一端侧互相接合。由此形成束40g。此外,在该图17所示的例子中,六块正极极耳23互相焊接。
此外,在负极极耳27侧也同样,由电极轴76和电极板71将六块负极极耳27夹入,通过电极轴76和电极板71形成焊接部。由此形成束。
图18是示出第二次电极板配置工序S21的立体图。图19是示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。在层叠工序S22之后的电极板配置工序S21中,变更电极板70以及电极板71的位置。具体而言,电极板70配置于束40g的前表面。电极板71也同样地配置于束的前表面侧。
图20是示出第二次电极板配置工序S21之后的层叠工序S22的立体图。在该层叠工序S22中,三块正极片15、六块隔板16、以及三块负极片17被层叠。由此,在电极板70的前表面侧层叠三块正极极耳23,在电极板71的前表面侧层叠三块负极极耳27。此外,各片的层叠块数能够适当变更。
图21是示出正极极耳23及其周围的构成的俯视图。在电极板70的前表面侧层叠有三块正极极耳23。此外,在负极侧,在电极板71的前表面侧也层叠有三块负极极耳27。
图22是示出第二次焊接工序S23的立体图,图23是示出在第二次焊接工序S23中,正极极耳23及其周围的构成的俯视图。在第二次焊接工序S23中,在电极板72的前表面侧配置电极轴75。由电极板72和电极轴75将六块正极极耳23夹入。
然后,使电流在电极板72与电极轴75之间流动,从而形成焊接部50f。由此形成束40f。此外,在负极侧,也在电极板72的前表面侧配置电极轴76,并将多个负极极耳27夹入。然后,通过使电流在电极板72和电极轴76流动,从而形成将多个负极极耳27束缚的焊接部。
图24是示出表示反复实施了电极板配置工序S21、层叠工序S22、焊接工序S23之后的状态的保持件60的立体图。
通过反复实施电极板配置工序S21、层叠工序S22、焊接工序S23,从而形成正极36和负极37,并形成电极体5。
图25是示出图24所示的状态下的正极36的俯视图。如该图25所示,通过多个焊接部50,制作形成有多个束40的正极36。
图26是示出导电板焊接工序S2的立体图。在导电板焊接工序S2中,在正极36焊接导电板8,在负极37焊接导电板9。
图27是示出正极36和导电板8的俯视图。导电板8焊接于正极36的前表面侧。
图28是示出盖形成工序S3的立体图。在盖形成工序S3中,将正极外部端子3、负极外部端子4、正极集电端子6、以及负极集电端子7一体地安装于盖14。此外,在盖14形成有注入口10a。
图29是示出组装工序S4的立体图。在组装工序S4中,将电极体5组装于盖14。具体而言,在设置于电极体5的导电板8焊接正极集电端子6。在设置于电极体5的导电板9焊接负极集电端子7。由此,盖14和电极体5被一体地组装。
图30是示出收纳工序S5的立体图。在收纳工序S5中,包括将电极体5收纳于壳主体13内的工序和将盖14焊接于壳主体13的开口缘部的工序。由此,电极体5等被收纳于收纳壳2内。
在注液工序S6中,从注入口10a注入电解液11。然后,在密封工序S7中,通过在注入口10a设置密封部件10,从而能够制作出图1和图2所示的蓄电装置1。
接着,对本实施方式1的蓄电装置1与比较例的蓄电装置1A进行比较,说明本实施方式1的蓄电装置1的优越性。
图31是示出本实施方式1的蓄电装置1的正极36及其周围的构成的剖视图。
正极36包括在层叠方向TH上排列的多个束40a~40d。束40a包括正极片15a、正极片15d、以及正极片15f。
图32是示意性地示出束40a及其周围的构成的剖视图。正极片15a在层叠方向TH上位于束40a的端侧。正极片15a包括箔主体22a和正极极耳23a。
正极片15d在层叠方向TH上位于束40a的中央。正极片15d包括箔主体22d和正极极耳23d。
正极片15f在层叠方向TH上位于束40a的端侧。正极片15f包括箔主体22f和正极极耳23f。
正极极耳23a、23f形成为从箔主体22a、22f的上端边以弯折的方式延伸。之后,正极极耳23a、23f弯折成沿着导电板8的侧面延伸。
正极极耳23d形成为从箔主体22d的上端边沿大致铅直方向延伸。
各正极极耳23a、23d、23f的长度相同,因此,正极极耳23d的上端部位于比正极极耳23a、23f的上端部靠上方的位置。
在此,将箔主体22f的上端边与正极极耳23f所成的角度设为角度θ1,将束40a的宽度设为宽度W1。另外,在上下方向上,将导电板8的下端部与箔主体22a、22d、22f的上端之间的距离设为距离L1,将正极极耳23d的上端部与正极极耳23a、23f的上端部之间的距离设为距离L2。在上下方向上,将正极极耳23a的上端部与箔主体22a的上端部之间的距离设为距离L3。
若使角度θ1小于预定角度,则容易在箔主体22f与正极极耳23f的交界部分产生龟裂等。因此,角度θ1为预定角度以上。
在上下方向上,箔主体22的上端边与导电板8的下端部之间的距离L1由角度θ1和宽度W1决定。
由于各正极极耳23a、23d、23f的长度相同,因此距离L2由角度θ1和宽度W1决定。
在束40a中,构成束40a的正极片15的块数少,因此宽度W1小,可抑制距离L2变大。
像这样,由于距离L1以及距离L2被抑制为较小,因此,作为结果,能够将距离L3抑制为小。
图33是示出蓄电装置1A的分解立体图。蓄电装置1A包括电极体5A、正极集电端子6A以及负极集电端子7B。电极体5A包括正极36A和负极37B。
正极36A焊接于正极集电端子6A,负极37A焊接于负极集电端子7A。
图34是示意性地示出正极36A以及正极集电端子6A的立体图。图35是示出正极集电端子6A以及正极36A和它们周围的构成的剖视图。
所有的正极极耳23A一并焊接于正极集电端子6A。电极体5A包括正极片15A1、正极片15A2、以及正极片15A3。正极片15A1在层叠方向TH上位于电极体5A的中央。正极片15A2位于层叠方向TH的端侧,正极片15A3也位于层叠方向TH的端侧。
正极片15A1包括箔主体22A1和正极极耳23A1。正极片15A2包括箔主体22A2和正极极耳23A2,正极片15A3包括箔主体22A3和正极极耳23A3。
正极极耳23A1从箔主体22A1的上边沿大致铅直方向延伸,并焊接于正极集电端子6A。
正极极耳23A2、23A3形成为,在箔主体22A2、22A3的上边弯折并朝向正极集电端子6A延伸。之后,正极极耳23A2、23A3弯折成沿着正极集电端子6A的侧面延伸。
因此,正极极耳23A1的上端部位于远比正极极耳23A2、23A3的上端部靠上方的位置。
在此,将正极极耳23A2的上边与箔主体22A2所成的角度设为角度θ2。将正极36A的宽度设为宽度W2。另外,在上下方向上,将正极集电端子6A的下端部与箔主体22A的上端之间的距离设为距离L4,将正极极耳23A1的上端部与正极极耳23A2、23A3的上端部之间的距离设为距离L5。将正极极耳23A1的上端与箔主体22A的上端边之间的距离设为距离L6。
若使角度θ2小于预定角度,则有可能在箔主体22A2的上边与正极极耳23A2的交界部分产生龟裂等。因此,角度θ2也为预定角度以上。
参照图32和图35,在正极36A中,是将许多正极极耳23A束缚而形成的,因此宽度W2的长度比宽度W1长。
距离L4由角度θ2和宽度W2决定,因此,距离L4比距离L1长。
另外,距离L5由角度θ2和宽度W2决定,因此,距离L5比距离L2长。其结果,正极36A的距离L6比距离L3长。
因此,在比较例的蓄电装置1A中,各正极极耳23A的长度比本实施方式1的蓄电装置1的各正极极耳23的长度长。
图36是示出设置于本实施方式1的蓄电装置1的正极片15的俯视图,图37是示出设置于蓄电装置1A的正极片15A的俯视图。
参照图36和图37,正极片15的正极极耳23的长度比正极片15A的正极极耳23A的长度短。若正极片15的箔主体22的面积与正极片15A的箔主体22A的面积相等,则金属箔20的面积比金属箔20A的面积小。
若在正极片15中涂布有正极复合材料层21的面积与在正极片15A中涂布有正极复合材料层21A的面积相等,则在正极片15中正极复合材料层21占据的比例比在正极片15A中正极复合材料层21A占据的比例高。
同样地,在蓄电装置1的负极片17中负极复合材料层25占据的比例比在蓄电装置1A的负极片中负极复合材料层占据的比例高。
其结果,若将在收纳壳2内正极复合材料层21占据的比例设为电极体体积率(100×(正极复合材料层21的体积+负极复合材料层25的体积)/(收纳壳2的内部容积)),则蓄电装置1的电极体体积比率比蓄电装置1A的电极体体积比率高。
接着,对蓄电装置1的各制造工序中的作用以及效果进行说明。
参照图6,在宽度方向W上,焊接部50a形成于正极极耳23a的一端,焊接部50b形成于另一端。
正极极耳23a的宽度方向W上的长度比正极极耳23a的突出方向H上的长度长。因此,焊接部50a与焊接部50b之间的距离长。在焊接工序S23中,例如,在形成了焊接部50a之后形成焊接部50b。在形成焊接部50a时,焊接部50a及其周围熔融。在金属箔熔融时,因熔融部分的表面张力,金属箔中的位于熔融部分的周围的部分被向熔融部分拉伸。
因此,若假设在形成了焊接部50a之后,在焊接部50a的附近形成了焊接部50b,则有可能在金属箔中的位于焊接部50a与焊接部50b之间的部分产生龟裂。
另一方面,在蓄电装置1中,焊接部50a与焊接部50b之间的距离长,因此能够抑制产生上述那样的弊端。
尤其是,在本实施方式1中,正极极耳23的宽度方向W上的长度为突出方向H上的长度的两倍以上。因此,能够良好地抑制在正极极耳23产生龟裂等。
各焊接部50a、50c、50e、50g形成于各正极极耳23的角52。各正极极耳23的角52与各箔主体22之间的距离长,因此,能够抑制在形成各焊接部50a、50c、50e、50g时产生的热传递到各正极复合材料层21。
并且,由于确保了各角52与各箔主体22之间的距离,因此,即使在形成各焊接部50a、50c、50e、50g时熔融部分拉伸其周围的金属箔,也能够抑制在各箔主体22产生褶皱等。
上述的实施方式的正极36为图4和图5等所示的构成。在该图4和图5所示的例子中,在束40c~40f中,各正极极耳23的两端焊接于束40c~40f中的任意一个。
但是,在束40c~40f中,各正极极耳23的两端焊接于束40c~40f中的任意一个的构成并非必须的构成。
图38是示出作为正极36的第1变形例的正极36a的俯视图。在正极36a中,设置有像正极极耳23d、23g那样仅一端焊接于焊接部50的正极极耳23。
根据该正极36a的构成,能够减少由一个焊接部50束缚的正极极耳23的块数。由此,能够减少在形成焊接部50时产生的热量,能够减小对正极复合材料层等的影响。
此外,在正极36a中,针对一个焊接部50,有一块正极极耳23仅一端焊接于焊接部50。
图39是示出作为正极36的第2变形例的正极36b的俯视图。在该正极36b中,针对一个焊接部50,有两块正极极耳23仅一端焊接于焊接部50。
在上述的图5、图38以及图39所示的例子中,对将焊接部50形成于正极36的两端侧的例子进行了说明,但还可以是,在形成于两端的焊接部50之间也形成焊接部50。
(实施方式2)
使用图40和图41对实施方式2的蓄电装置1B进行说明。蓄电装置1B的正极136以及负极的构成与上述实施方式的蓄电装置1的正极36以及负极37的构成不同。此外,在蓄电装置1B中,正极136的构成与负极的构成实质上相同,因此,针对正极136的构成进行说明。
图40是示出蓄电装置1B的正极136的构成的俯视图,图41是从层叠方向TH观察正极136时的主视图。
正极136包括在宽度方向W上形成于正极136的一端侧的焊接部150a、150d、150g、150j、150m、150p、形成于另一端侧的焊接部150c、150f、150i、150l、150o、150r、以及形成于正极136的中央的焊接部150b、150e、150h、150k、150n、150q。
各焊接部150a、150d、150g、150j、150m、150p在层叠方向TH上排列。各焊接部150c、150f、150i、150l、150o、150r也在层叠方向TH上排列。焊接部150b、150e、150h、150k、150n、150q也在层叠方向TH上排列。
像这样,若从层叠方向TH观察正极136,则焊接部(第3接合部)150b、150e、150h、150k、150n、150q配置于焊接部(第1接合部)150a、150d、150g、150j、150m、150p与焊接部(第2接合部)150c、150f、150i、150l、150o、150r之间。
像这样,通过在正极136的中央也形成焊接部150b、150e、150h、150k、150n、150q,从而能够减少各焊接部150a~150r束缚的正极极耳23的块数。
由此,即使减短各正极极耳23的突出方向H上的长度,也能够将相邻的正极极耳23彼此焊接,能够降低正极极耳23的高度。
其结果,能够降低正极136的高度,能够使得蓄电装置1B的高度也降低,从而能够使蓄电装置1B小型化。
此外,各正极极耳23的宽度方向W上的长度优选为各正极极耳23的突出方向H上的长度的四倍以上。
此外,正极极耳23以及负极极耳27的宽度方向W上的长度比箔主体22、26的宽度方向W上的长度的一半短。其原因在于,当正极极耳23与负极极耳27在层叠方向TH上重叠时,正极极耳23与负极极耳27有可能接触而短路。
此外,在上述的实施方式中,作为接合正极极耳23或负极极耳27的方法,对形成“焊接部”的例子进行了说明,但可以采用各种方法作为接合方法。例如,也可以考虑用夹持部件使各正极极耳23彼此接合。另外,也可以采用激光焊接等作为焊接方法。
另外,对二次电池的电极体(蓄电体)进行了说明,但也能够应用于例如电容器等蓄电体。例如,该电容器包括多个单元电容器,各单元电容器包括两个电极板。并且,在各电极板形成有极耳。也能够将本公开的构成应用于这样的电容器。
实施例
对实施例的蓄电装置1与比较例的蓄电装置1A的比较进行说明。关于实施方式1的蓄电装置1,在图4和图5中,在各焊接部50焊接四块正极极耳23。并且,在负极37也同样,在一个焊接部50接合四块负极极耳27。比较例的蓄电装置1A的正极36A为图34和图35所示的构成,负极形成为与正极36A同样。
此外,在蓄电装置1以及蓄电装置1A中的任一收纳壳中,高度方向上的内部尺寸均为85mm,宽度方向上的内部尺寸均为140mm,层叠方向上的内部尺寸均为25mm。
下述的表1是示出比较例的蓄电装置1A的电极体体积率和实施例的蓄电装置1的电极体体积率的表。此外,实施例的蓄电装置1的电极体体积比率是将比较例的蓄电装置1A的电极体体积比率设为100%时的值。
表1
Figure BDA0001772011640000191
从上述的表1可知,实施例的蓄电装置1与比较例的蓄电装置1A相比,电极体体积比率高。
即,在蓄电装置1中,与蓄电装置1A相比,能够减短正极极耳23的长度,可以推定出这是因为,即使收纳壳的内部容积相同,也提高了正极复合材料层以及负极复合材料层的体积。此外,本实施例的电极体的层叠主体的体积以比较例的电极体的层叠主体为基准提高了4.9%。
对本发明的实施方式进行了说明,但应该认为本次公开的实施方式在所有的方面均是例示而不是制限性的内容。本发明的范围通过权利要求书表示,意在包括与权利要求书均等的含义以及范围内的所有的变更。

Claims (3)

1.一种蓄电装置,具备:
蓄电体,其包括在层叠方向上层叠的多个电极板;和
多个接合部,其形成于所述蓄电体,
所述电极板包括电极板主体和形成为从所述电极板主体的外周缘部突出的极耳,
所述多个电极板以所述极耳在所述层叠方向上排列的方式配置,
所述多个接合部包括:第1接合部,该第1接合部将在所述层叠方向上排列的多个所述极耳接合而形成第1束部;和第2接合部,该第2接合部将在所述层叠方向上排列的多个所述极耳接合而形成第2束部,
形成所述第1束部的多个所述极耳的一部分所述极耳也接合于所述第2接合部,
当从所述层叠方向观察所述第1接合部和所述第2接合部时,所述第1接合部和所述第2接合部形成为互相离开,
当将所述极耳从所述电极板主体突出的方向设为突出方向、将所述极耳沿着所述电极板主体的外周缘部延伸的方向设为宽度方向时,当从所述层叠方向观察所述第1接合部和所述第2接合部时,所述第1接合部位于所述突出方向的上方侧且所述宽度方向的一方端侧的所述极耳的角,所述第2接合部位于所述突出方向的上方侧且所述宽度方向的另一方端侧的所述极耳的角,
所述极耳的宽度方向上的长度比所述电极板主体的宽度方向上的长度的一半短。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,
所述接合部包括第3接合部,该第3接合部将在所述层叠方向上排列的多个所述极耳接合而形成第3束部,
当从所述层叠方向观察所述第1接合部、所述第2接合部、以及所述第3接合部时,所述第1接合部、所述第2接合部、以及所述第3接合部形成为互相离开。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置,
所述宽度方向上的所述极耳的长度比所述突出方向上的所述极耳的长度长。
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