CN111886738A - 蓄电元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电元件(10)，具备电极体(400)、正极集电体(130)和绝缘片材(500)，电极体(400)具有主体部(401)和从主体部(401)突出并与正极集电体(130)连接的连接部(410)，绝缘片材(500)具有与主体部(401)的侧面对置的片材侧面部(510)和从片材侧面部(510)延伸设置的片材延伸设置部(520)，片材延伸设置部(520)固定于电极体(400)。

Description

蓄电元件
技术领域
本发明涉及具备电极体和覆盖电极体的侧面的绝缘片材的蓄电元件。
背景技术
以往，众所周知一种具备电极体和覆盖电极体的侧面的绝缘片材的蓄电元件。在专利文献1中公开了一种如下的方形非水电解液电池(蓄电元件)，即，用绝缘片材覆盖电池要素(电极体)的侧面，并容纳于电池罐(容器主体)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-302529号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述以往的蓄电元件的情况下，有时难以制造蓄电元件。
本发明的目的在于，提供一种能够容易制造的蓄电元件。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式涉及的蓄电元件是具备电极体、集电体和绝缘片材的蓄电元件，所述电极体具有主体部和从所述主体部突出并与所述集电体连接的连接部，所述绝缘片材具有与所述主体部的侧面对置的片材侧面部和从所述片材侧面部延伸设置的片材延伸设置部，所述片材延伸设置部固定于所述电极体。
本发明不仅能够作为这种蓄电元件来实现，还能够作为电极体以及绝缘片材来实现。
发明效果
根据本发明涉及的蓄电元件，能够容易制造。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的蓄电元件的外观的立体图。
图2是实施方式涉及的蓄电元件的分解立体图。
图3是示出实施方式涉及的电极体的结构的立体图。
图4是示出实施方式涉及的绝缘片材的结构的俯视图。
图5是示出实施方式涉及的蓄电元件的结构的剖视图。
图6是示出实施方式涉及的正极集电体和电极体的连接部的接合结构的立体图以及剖视图。
图7是实施方式的变形例涉及的蓄电元件的分解立体图。
图8是说明由本实施方式的变形例涉及的绝缘片材的片材延伸设置部形成的中央开口部以及端部开口部的配置位置的图。
具体实施方式
在上述以往的蓄电元件中，有时难以制造蓄电元件。如上述专利文献1所公开的那样，在绝缘片材的端部配置于容器的盖侧的情况下，在将容器主体和盖嵌合时，有可能出现绝缘片材偏离而由容器主体和盖夹住绝缘片材的端部之类的情况。即使在绝缘片材的端部不配置于容器的盖侧的情况下，在向容器主体插入电极体时，也有可能出现绝缘片材的端部挂在容器主体的端缘之类的情况。由于这些情况，在上述以往的蓄电元件中，有可能难以制造蓄电元件。
本发明的一个方式涉及的蓄电元件是具备电极体、集电体和绝缘片材的蓄电元件，所述电极体具有主体部和从所述主体部突出并与所述集电体连接的连接部，所述绝缘片材具有与所述主体部的侧面对置的片材侧面部和从所述片材侧面部延伸设置的片材延伸设置部，所述片材延伸设置部固定于所述电极体。
由此，在蓄电元件中，电极体具有从主体部突出并与集电体的连接部，绝缘片材具有与电极体的主体部的侧面对置的片材侧面部和从片材侧面部延伸设置的片材延伸设置部，片材延伸设置部固定于电极体。这样，通过将绝缘片材的片材延伸设置部固定于电极体，从而在制造蓄电元件时，能够抑制由容器主体和盖夹住绝缘片材的端部(片材延伸设置部)或者绝缘片材的端部挂在容器主体的端缘的情况。由此，能够容易制造蓄电元件。
所述片材延伸设置部也可以固定于所述连接部。
由此，片材延伸设置部固定于电极体的连接部。也就是说，电极体的连接部是从电极体的主体部突出的部分，因此容易固定片材延伸设置部。因而，通过将片材延伸设置部固定于电极体的连接部，从而能够更容易制造蓄电元件。由于能够抑制片材延伸设置部和电极体的连接部的相对的位置偏离，因此能够使电极体的连接部和容器的绝缘变得更可靠。
也可以是，所述片材延伸设置部配置在所述连接部和所述集电体之间以及挡板和所述连接部之间的至少一者而固定于所述电极体，所述挡板与所述集电体一起夹着所述连接部。
由此，片材延伸设置部配置在电极体的连接部和集电体之间以及挡板和电极体的连接部之间的至少一者而固定于电极体。这样，通过在电极体的连接部和集电体之间或者挡板和电极体的连接部之间夹着片材延伸设置部，从而能够将片材延伸设置部容易地固定于该连接部。由此，能够更容易地制造蓄电元件。
也可以是，所述连接部以及所述集电体具有相互接合的接合部，在所述片材延伸设置部形成有开口部，所述接合部配置为贯通所述开口部。
由此，电极体的连接部和集电体的接合部配置为贯通形成于片材延伸设置部的开口部。这样，通过在片材延伸设置部的开口部形成电极体以及集电体的接合部，从而能够使电极体以及集电体的想要接合的部位彼此选择性地接触来进行接合，并且，其他部位能够确保绝缘性。例如，在进行利用电阻焊接的接合的情况下，通过片材延伸设置部可抑制在意图之外的路径中通电，因此通过使得在想要接合的地方进行电力集中，从而能够提高接合强度，并且抑制发生溅射的风险。由此，也能够容易制造蓄电元件。
也可以是，所述电极体具有在与所述连接部从所述主体部的突出方向交叉的方向上排列的多个所述连接部，所述片材延伸设置部配置为遍及所述多个连接部地延伸设置。
由此，电极体具有多个连接部，片材延伸设置部配置为遍及该多个连接部地延伸设置。这样，通过片材延伸设置部遍及电极体的多个连接部地配置，从而能够将片材延伸设置部牢固地固定于电极体，因此能够容易制造蓄电元件。
也可以是，所述电极体具有在与所述连接部从所述主体部的突出方向交叉的方向上排列的多个所述连接部，所述绝缘片材具有分别对应于所述多个连接部而从所述片材侧面部延伸设置的多个所述片材延伸设置部。
由此，绝缘片材具有分别对应于电极体的多个连接部而延伸设置的多个片材延伸设置部，因此在电解液的注液时，电解液能够浸入多个片材延伸设置部之间。由此，能够在确保从电极体突出的连接部和容器的绝缘的同时提高注液性。
以下，参照附图对本发明的实施方式(及其变形例)涉及的蓄电元件进行说明。以下说明的实施方式表示概括性的或者具体的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置以及连接方式、制造工序、制造工序的顺序等为一例，其主旨不在于限定本发明。关于以下的实施方式中的结构要素之中未记载于表示最上位概念的独立技术方案的结构要素，作为任意的结构要素来说明。在各图中，尺寸等并非严格地图示。
在以下实施方式中的说明以及附图之中，将蓄电元件具有的一对电极端子(正极端子以及负极端子)的排列方向、一对集电体(正极集电体以及负极集电体)的排列方向、或者容器的短侧面的对置方向定义为X轴方向。将容器的长侧面的对置方向、容器的短侧面的短边方向、或者容器的厚度方向定义为Y轴方向。将蓄电元件的容器主体和盖体的排列方向、容器的短侧面的长边方向、电极体的卷绕轴方向、或者上下方向定义为Z轴方向。这些X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向是相互交叉(在本实施方式中为正交)的方向。根据使用方式也可考虑Z轴方向不成为上下方向的情况，但以下为了便于说明，将Z轴方向作为上下方向进行说明。在以下的说明中，X轴正方向表示X轴的箭头方向，X轴负方向表示与X轴正方向相反的方向。关于Y轴方向以及Z轴方向也同样。
(实施方式)
[1蓄电元件10的全面说明]
首先，利用图1～图5进行本实施方式中的蓄电元件10的全面说明。图1是示出本实施方式涉及的蓄电元件10的外观的立体图。图2是本实施方式涉及的蓄电元件10的分解立体图。图3是示出本实施方式涉及的电极体400的结构的立体图。图3图示了将图2所示的电极体400的卷绕状态局部展开，并且，使连接部410、420(接头431、441)朝Z轴正方向突出的状态下的结构。图4是示出本实施方式涉及的绝缘片材500的结构的俯视图。图4图示了将图2所示的绝缘片材500展开的状态下的结构。图5是示出本实施方式涉及的蓄电元件10的结构的剖视图。图5是示出在与穿过V-V线的YZ平面平行的面处切断了图1的蓄电元件10的情况下的结构的剖视图，省略容器100的容器主体110而进行了图示。
蓄电元件10是能够充入电力并放出电力的二次电池，具体地是锂离子二次电池等非水电解质二次电池。蓄电元件10用作电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)或者插电式混合动力电动汽车(PHEV)等汽车、自动两轮车、水上交通工具、雪地车、农业机械、建筑机械等移动体的驱动用或者发动机起动用的蓄电池等。蓄电元件10不限定于非水电解质二次电池，可以是非水电解质二次电池以外的二次电池，还可以是电容器。蓄电元件10也可以不是二次电池而是即便使用者不进行充电也能够使用所蓄积的电力的一次电池。蓄电元件10可以是利用了固体电解质的电池。在本实施方式中，虽然图示了长方体形状(方形)的蓄电元件10，但蓄电元件10的形状不限定于长方体形状，可以是长方体形状以外的多棱柱形状、圆柱形状、长圆柱形状等，也可以是层压型的蓄电元件。
如图1所示，蓄电元件10具备具有容器主体110以及盖体120的容器100、正极端子200和负极端子300。如图2所示，在容器100的内部容纳有正极集电体130、负极集电体140、电极体400、绝缘片材500以及分隔件800等。
虽然在盖体120与正极端子200以及负极端子300之间和盖体120与正极集电体130以及负极集电体140之间配置有用于提高电绝缘性以及气密性的垫片等，但省略说明。虽然在容器100的内部封入了电解液(非水电解质)，但省略图示。作为该电解液，只要不损坏蓄电元件10的性能，其种类就没有限制，能够选择各种各样的电解液。除了上述的结构要素之外，还可以配置有在电极体400的上方配置的分隔件等。
[1.1容器100、正极端子200以及负极端子300的结构的说明]
容器100是包含矩形筒状且有底的容器主体110和作为将容器主体110的开口封闭的板状构件的盖体120的长方体形状(箱型)的壳。容器100成为如下结构，即，在将电极体400等容纳于容器主体110的内部之后，盖体120和容器主体110被焊接等从而能够将内部密封。在盖体120，设置有用于在容器100内的压力上升时释放该压力的气体排出阀121、以及用于向容器100内注入电解液的注液部122。盖体120以及容器主体110的材质没有特别限定，但例如优选为不锈钢、铝、铝合金、铁、镀覆钢板等能够焊接的金属。
正极端子200是经由正极集电体130而与电极体400的正极板电连接的电极端子。负极端子300是经由负极集电体140而与电极体400的负极板电连接的电极端子。也就是说，正极端子200以及负极端子300是用于将蓄积于电极体400的电力导出到蓄电元件10的外部空间、并为了向电极体400蓄积电力而向蓄电元件10的内部空间导入电力的金属制的电极端子。正极端子200以及负极端子300安装于盖体120。正极端子200以及负极端子300由铝、铝合金、铜或者铜合金等形成。
[1.2电极体400的结构的说明]
如图3所示，电极体400是具备正极板430、负极板440和隔离件450a以及450b且能够蓄积电力的蓄电要素(发电要素)。具体地，电极体400是以隔离件450a或者450b夹在正极板430与负极板440之间的方式层状配置的物体被卷绕而形成的。也就是说，电极体400是通过正极板430、隔离件450a、负极板440和隔离件450b依次层叠从而正极板430以及负极板440和隔离件450a以及450b交替地层叠并且被卷绕而形成的。在本实施方式中，作为电极体400的剖面形状而图示了长圆形状，但也可以为椭圆形状、圆形状、多方形状等。
正极板430是在作为包含铝或者铝合金等的长条带状的金属箔的正极基材层的表面形成有正极活性物质层的极板(电极板)。作为用于正极活性物质层的正极活性物质，只要是能够吸留/释放锂离子的正极活性物质即可，能够适当使用公知的材料。作为正极活性物质，能够使用LiMPO4、LiMSiO4、LiMBO3(M为从Fe、Ni、Mn、Co等选择的一种或者两种以上的过渡金属元素)等聚阴离子化合物、钛酸锂、LiMn2O4或者LiMn1.5Ni0.5O4等尖晶石型锂锰氧化物、LiMO2(M为从Fe、Ni、Mn、Co等选择的一种或者两种以上的过渡金属元素)等锂过渡金属氧化物等。
负极板440是在作为包含铜或者铜合金等的长条带状的金属箔的负极基材层的表面形成有负极活性物质层的极板(电极板)。作为用于负极活性物质层的负极活性物质，只要是能够吸留/释放锂离子的负极活性物质即可，能够适当使用公知的材料。作为负极活性物质，除了锂金属、锂合金(锂-硅、锂-铝、锂-铅、锂-锡、锂-铝-锡、锂-镓、以及伍德合金等含锂金属的合金)之外，还可列举能够吸留/释放锂的合金、碳材料(例如，石墨、难石墨化碳、易石墨化碳、低温烧成碳、非晶态碳等)、硅氧化物、金属氧化物、锂金属氧化物(Li4Ti5O12等)、聚磷酸盐化合物、或者一般被称为转换负极的Co3O4或者Fe2P等的过渡金属和第14族至第16族元素的化合物等。
隔离件450a以及450b是包含树脂的微多孔性的片材。作为隔离件450a以及450b的坯材，只要不损坏蓄电元件10的性能，就能够适当使用公知的材料。
正极板430在卷绕轴方向的一端具有向外部突出的多个矩形状的接头431。负极板440也同样地，在卷绕轴方向的一端具有向外部突出的多个矩形状的接头441。这些多个接头431以及多个接头441是未形成(涂敷)活性物质而露出了基材层的部分(活性物质非形成部或者活性物质未涂敷部)。卷绕轴是成为卷绕正极板430以及负极板440等时的中心轴的假想轴，在本实施方式中是与穿过电极体400的中心的Z轴方向平行的直线。
多个接头431和多个接头441配置在卷绕轴方向的同一侧的端部(在图3中为Z轴正方向侧的端部)，通过层叠正极板430以及负极板440从而在电极体400的规定位置被层叠。其结果，在电极体400形成有通过层叠多个接头431而形成的连接部410和通过层叠多个接头441而形成的连接部420。连接部410以及420例如朝向层叠方向(在图3中为Y轴方向)的中央汇聚，通过焊接等而与正极集电体130以及负极集电体140接合。
这样，连接部410以及420是配置为从电极体400的主体部401突出并与正极集电体130以及负极集电体140连接的部位。主体部401是构成电极体400的主体的部位，具体地是电极体400之中的除了连接部410以及420以外(接头431以及441以外)的部位。也就是说，主体部401是正极板430以及负极板440的形成(涂敷)有活性物质的部分和隔离件450a、450b被卷绕而形成的长圆筒形状的部位(活性物质形成部或者活性物质涂敷部)。
连接部410以及420在X轴方向上排列配置。也就是说，电极体400具有在与连接部从主体部401的突出方向(Z轴正方向)交叉的方向(X轴方向)上排列的多个连接部。连接部410以及420在与正极集电体130以及负极集电体140接合之后，朝Y轴正方向折弯(参照图5)。具体地，连接部410以及420以从电极体400的主体部401的一部分向Z轴正方向突出的状态与正极集电体130以及负极集电体140接合，在接合后朝Y轴正方向折弯，成为沿着Y轴正方向延伸设置的状态。也就是说，连接部410以及420成为从电极体400的主体部401的一部分向Z轴正方向突出并沿着Y轴正方向延伸的多个接头431、441在Z轴方向上被层叠的部位。
[1.3绝缘片材500以及分隔件800的结构的说明]
绝缘片材500是具有电绝缘性的片状(薄膜状)的构件，被配置为覆盖电极体400，将电极体400和其他构件(容器100、正极集电体130以及负极集电体140等)电绝缘。绝缘片材500由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯硫醚树脂(PPS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚砜(PES)、以及它们的复合材料等绝缘性的材料形成。
具体地，如图2以及图4所示，绝缘片材500具有片材侧面部510、片材延伸设置部520和片材底面部530。片材侧面部510是与电极体400的主体部401的侧面对置的矩形状且平板状的部位。也就是说，片材侧面部510具有将电极体400的主体部401的Y轴负方向侧的侧面覆盖的矩形状且平板状的片材侧面部510a、和将电极体400的主体部401的Y轴正方向侧的侧面覆盖的矩形状且平板状的片材侧面部510b。片材侧面部510(片材侧面部510a、510b)虽然覆盖电极体400的主体部401的侧面整体，但可以是仅覆盖该侧面的一部分的结构，也可以是例如沿着主体部401弯曲的形状而非平板状。
片材延伸设置部520是从片材侧面部510朝向连接部410、420沿着Z轴正方向延伸设置并固定于电极体400的矩形状且板状的部位。具体地，片材延伸设置部520配置为从片材侧面部510朝电极体400的主体部401的连接部410、420侧延伸设置并固定于连接部410以及420。也就是说，片材延伸设置部520配置为遍及电极体400的多个连接部(正极侧的连接部410以及负极侧的连接部420)地延伸设置。换言之，片材延伸设置部520从片材侧面部510沿着电极体400(沿着连接部410、420)延伸设置，配置在夹着连接部410、420的位置。
片材延伸设置部520具有配置在连接部410以及420的Y轴负方向侧的矩形状且板状的片材延伸设置部520a和配置在连接部410以及420的Y轴正方向侧的矩形状且板状的片材延伸设置部520b。也就是说，片材延伸设置部520a从片材侧面部510a的Z轴正方向侧的端缘沿着Y轴正方向倾斜地延伸设置，并且朝Z轴正方向折弯，固定于连接部410以及420的Y轴负方向侧的面。这样，片材延伸设置部520a是遍及连接部410以及420地沿着连接部410以及420的Y轴负方向侧的面而在X轴方向上延伸设置的长条状的部位。片材延伸设置部520b从片材侧面部510b的Z轴正方向侧的端缘沿着Y轴负方向倾斜地延伸设置，并且朝Z轴正方向折弯，固定于连接部410以及420的Y轴负方向侧的面。这样，片材延伸设置部520b是遍及连接部410以及420地沿着连接部410以及420的Y轴正方向侧的面而在X轴方向上延伸设置的长条状的部位。
在片材延伸设置部520形成有使连接部410以及420露出的开口部521。也就是说，在片材延伸设置部520a，使连接部410以及420的Y轴负方向侧的面露出的矩形状的两个开口部521a形成在与连接部410以及420对应的位置。在片材延伸设置部520b，使连接部410以及420的Y轴正方向侧的面露出的矩形状的两个开口部521b形成在与连接部410以及420对应的位置。
片材底面部530是与电极体400的底面侧(Z轴负方向侧)的部位对置地配置的矩形状且平板状的部位。也就是说，片材底面部530是配置在片材侧面部510a与片材侧面部510b之间，将片材侧面部510a以及片材侧面部510b的Z轴负方向侧的端缘彼此相连的部位。片材底面部530虽然覆盖了电极体400的底面的整体，但可以是仅覆盖该底面的一部分的结构，也可以是例如弯曲的形状而非平板状。
这样，绝缘片材500未配置在电极体400的X轴方向两侧。由此，如图2所示，绝缘片材500通过安装(缠绕)于电极体400，从而在电极体400的X轴方向两侧形成有大致矩形状且沿着Z轴方向延伸设置的开口部即侧方开口部500a。分隔件800插入到该侧方开口部500a内，从而安装于电极体400。
分隔件800是沿着Z轴方向延伸设置地配置在电极体400的X轴方向的两侧面与容器100的内面之间，对容器100内的电极体400的位置进行限制的柱状的侧面分隔件。分隔件800由PP、PE等与绝缘片材500同样的绝缘性的材料形成，将电极体400的X轴方向的两侧面和容器100电绝缘。
[1.4正极集电体130以及负极集电体140的结构的说明]
正极集电体130以及负极集电体140是配置在盖体120与电极体400之间，将正极端子200以及负极端子300和电极体400的正极板430以及负极板440电连接的板状构件。也就是说，正极集电体130的一端与正极端子200连接，另一端与电极体400的正极侧的连接部410连接。负极集电体140的一端与负极端子300连接，另一端与电极体400的负极侧的连接部420连接。正极集电体130与正极板430的正极基材层同样地由铝或者铝合金等形成，负极集电体140与负极板440的负极基材层同样地由铜或者铜合金等形成。
具体地，正极集电体130具有端子侧配置部(端子连接部)131和电极体侧配置部(电极体连接部)132。端子侧配置部131是通过铆接等而与正极端子200接合并电连接的板状构件。也就是说，通过正极端子200的轴部(铆钉部)插入到盖体120的贯通孔以及端子侧配置部131的贯通孔131a并被铆接，从而端子侧配置部131与正极端子200一起固定于盖体120。
电极体侧配置部132是通过焊接等而与电极体400的连接部410接合的板状构件。也就是说，电极体侧配置部132以与连接部410一起夹着绝缘片材500的片材延伸设置部520的状态与连接部410接合，由此片材延伸设置部520固定于电极体侧配置部132以及连接部410。关于该正极集电体130的电极体侧配置部132与电极体400的连接部410接合的结构的详细说明将后述。
在图2中，虽然图示了在蓄电元件10的制造时电极体侧配置部132与连接部410接合之际的状态，但如图5所示，在图1的状态(接合后的状态)下，电极体侧配置部132朝向端子侧配置部131进一步被折弯。也就是说，在蓄电元件10的制造时，如图2所示，关于正极集电体130，在端子侧配置部131和电极体侧配置部132呈大致直角地折弯的状态下，端子侧配置部131与正极端子200接合，并且，电极体侧配置部132与连接部410接合。然后，如图5所示，从省空间化等的观点出发，电极体侧配置部132朝向端子侧配置部131进一步被折弯从而与端子侧配置部131大致平行(也就是说，从X轴方向观察，正极集电体130成为大致U字形状)，电极体400等容纳于容器100，成为图1的状态。
由此，片材延伸设置部520a配置在连接部410、420的前端部分和与该前端部分对置的容器100的壁部(盖体120)之间。片材延伸设置部520b配置在与该容器100的壁部(盖体120)一起夹着该连接部410、420的前端部分的位置。
关于负极集电体140，也与正极集电体130同样地具有端子侧配置部141和电极体侧配置部142。负极集电体140具有与正极集电体130同样的结构，因此省略详细说明。
[2正极集电体130和电极体400的连接部410的接合结构的说明]
下面，对正极集电体130和电极体400的连接部410被接合的状态下的结构进行详细地说明。图6是示出本实施方式涉及的正极集电体130和电极体400的连接部410的接合结构的立体图以及剖视图。具体地，图6的(a)是从斜下方观察正极集电体130以及负极集电体140和电极体400被接合的状态的情况下的立体图。在图6的(a)中，为了便于说明，正极集电体130、负极集电体140、电极体400以及绝缘片材500以外的结构省略图示。图6的(b)是示出在VIb-VIb剖面处切断了图6的(a)的结构的情况下的剖面的剖视图。
在图6中，图示了如上所述那样正极集电体130以及负极集电体140和电极体400的接合时间点处的连接部410以及420向Z轴正方向突出的状态(电极体侧配置部132以及142未进一步被折弯的状态)下的结构。在图6的(b)中图示正极侧(正极集电体130以及连接部410等)的结构，以下进行关于该正极侧的结构的说明，但关于负极侧(负极集电体140以及连接部420等)也具有同样的结构。
如图6所示，电极体400的连接部410在Y轴方向(在图5的状态下为Z轴方向)上，配置为被正极集电体130和挡板600夹着。也就是说，在本实施方式中，在连接部410的Y轴正方向侧(在图5的状态下为Z轴负方向侧)配置有挡板600。挡板600是配置在与正极集电体130一起夹着连接部410的位置的保护连接部410的覆盖件。具体地，挡板600是沿着连接部410而在XZ平面上扩宽的矩形状且平板形状的构件。关于该挡板600，虽然材质没有特别限定，但是为与电极体400的正极板430的正极基材层同样地由铝或者铝合金等形成的金属构件。在负极侧也同样地配置有挡板，关于该负极侧的挡板，也是虽然材质没有特别限定，但是为与电极体400的负极板440的负极基材层同样地由铜或者铜合金等形成的金属构件。
在连接部410和正极集电体130之间以及挡板600和连接部410之间配置有片材延伸设置部520。也就是说，在连接部410和正极集电体130的电极体侧配置部132之间配置有片材延伸设置部520a，在挡板600和连接部410之间配置有片材延伸设置部520b。
连接部410、正极集电体130和挡板600被接合从而形成了接合部700。也就是说，连接部410以及正极集电体130具有相互接合的接合部700。具体地，在形成于片材延伸设置部520的开口部521的内部的位置，连接部410、正极集电体130和挡板600被接合从而形成了接合部700。这样，接合部700配置为贯通片材延伸设置部520的开口部521(开口部521a以及521b)。换言之，接合部700之中的连接部410以及正极集电体130的接合部分配置为贯通开口部521a，挡板600以及连接部410的接合部分配置为贯通开口部521b。在本实施方式中，接合部700是通过电阻焊接而形成的焊接部。
根据这样的结构，片材延伸设置部520配置在连接部410和正极集电体130之间以及挡板600和连接部410之间的至少一者(在本实施方式中为两者)而固定于电极体400。也就是说，片材延伸设置部520a配置在连接部410和正极集电体130的电极体侧配置部132之间，由于被连接部410和电极体侧配置部132夹着，从而直接固定于连接部410以及电极体侧配置部132。片材延伸设置部520b配置在挡板600和连接部410之间，由于被挡板600和连接部410夹着，从而直接固定于挡板600以及连接部410。
[3效果的说明]
如以上，根据本发明的实施方式涉及的蓄电元件10，电极体400具有从主体部401突出并与正极集电体130的连接部410，绝缘片材500具有与电极体400的主体部401的侧面对置的片材侧面部510、和从片材侧面部510延伸设置并配置在电极体400的主体部401的连接部410侧的片材延伸设置部520，片材延伸设置部520固定于电极体400。这样，通过将绝缘片材500的片材延伸设置部520固定于电极体400，从而在制造蓄电元件10之际，能够抑制由容器主体110和盖体120夹住绝缘片材500的端部(片材延伸设置部520)或者绝缘片材500的端部挂在容器主体110的端缘的情况。由此，能够容易制造蓄电元件10。通过从电极体400的主体部401的侧面侧延伸设置绝缘片材500，还配置在电极体400的主体部401的连接部410侧，从而电极体400的主体部401的连接部410侧也能够绝缘。
具体地，在电极体400具有从主体部401突出的连接部410的情况下，电极体400的连接部410有时会与容器100接触从而引起短路。因而，通过在绝缘片材500设置片材延伸设置部520，从而能够确保电极体400的电极体400和容器100的绝缘。另一方面，绝缘片材500的刚性不高，容易移动。其结果，片材延伸设置部520容易夹在容器100的容器主体110与盖体120之间。因而，通过将片材延伸设置部520固定于其他构件，从而能够抑制片材延伸设置部520夹在容器主体110与盖体120之间。尤其是，若将片材延伸设置部520固定于电极体400，则能够抑制绝缘片材500和电极体400的相对的位置偏离，因此能够使容器100和电极体400的绝缘变得更可靠。
片材延伸设置部520固定于电极体400的连接部410。也就是说，电极体400的连接部410是从电极体400的主体部401突出的部分，因此容易固定片材延伸设置部520。因而，通过将片材延伸设置部520固定于电极体400的连接部410，从而能够更容易制造蓄电元件10。由于能够抑制片材延伸设置部520和电极体400的连接部410的相对的位置偏离，因此能够使电极体400的连接部410和容器100的绝缘变得更可靠。
片材延伸设置部520配置在电极体400的连接部410和正极集电体130之间以及挡板600和电极体400的连接部410之间的至少一者而固定于电极体400。这样，通过在电极体400的连接部410和正极集电体130之间或者挡板600和电极体400的连接部410之间夹着片材延伸设置部520，从而能够将片材延伸设置部520容易地固定于连接部410。由此，能够更容易制造蓄电元件10。
电极体400的连接部410和正极集电体130的接合部700配置为贯通形成于片材延伸设置部520的开口部521。这样，通过在片材延伸设置部520的开口部521形成电极体400以及正极集电体130的接合部700，从而能够使电极体400以及正极集电体130的想要接合的部位彼此选择性地接触来进行接合，并且，其他部位能够确保绝缘性。在进行利用电阻焊接的接合的情况下，通过片材延伸设置部520可抑制在意图之外的路径中通电，因此通过使得在想要接合的地方进行电力集中，从而能够提高接合强度，并且抑制发生溅射的风险。由此，也能够容易制造蓄电元件10。
电极体400具有多个连接部(连接部410、420)，片材延伸设置部520配置为遍及该多个连接部地延伸设置。这样，通过片材延伸设置部520遍及电极体400的多个连接部地配置，从而能够将片材延伸设置部520牢固地固定于电极体400，因此能够容易制造蓄电元件10。通过片材延伸设置部520还能够谋求电极体400的多个连接部间的部位的绝缘。
绝缘片材500在电极体400的X轴方向两侧具有侧方开口部500a，在侧方开口部500a内配置有分隔件800。这样，绝缘片材500可以不设置在电极体400的X轴方向两侧，因此能够简化绝缘片材500的结构。由此，能够容易制造蓄电元件10。还能够谋求不在电极体400的X轴方向两侧设置绝缘片材500所带来的省空间化。
在上述中，主要进行了关于正极侧(正极集电体130以及电极体400的连接部410侧)的结构的效果的说明，但关于负极侧(负极集电体140以及电极体400的连接部420侧)的结构也起到同样的效果。
[4实施方式的变形例的说明]
下面，对本实施方式的变形例进行说明。在上述实施方式中，设绝缘片材500的片材延伸设置部520配置为遍及电极体400的连接部410以及420地延伸设置。在本变形例中，片材延伸设置部不遍及连接部410以及420地延伸设置，分为与连接部410对应的部分和与连接部420对应的部分来配置。图7是本实施方式的变形例涉及的蓄电元件11的分解立体图。图8是说明由本实施方式的变形例涉及的绝缘片材501的片材延伸设置部520c形成的中央开口部501a、端部开口部501b以及501c的配置位置的图。具体地，图8是从Z轴负方向侧观察蓄电元件11中的片材延伸设置部520c的周围的结构的情况下的仰视图。
如图7所示，本变形例中的蓄电元件11取代上述实施方式中的蓄电元件10的绝缘片材500而具备绝缘片材501。绝缘片材501取代上述实施方式中的绝缘片材500的片材延伸设置部520而具有多个片材延伸设置部520c。关于本变形例中的蓄电元件11的其他结构，由于与上述实施方式中的蓄电元件10的各结构要素同样，因此省略说明。
电极体400与上述实施方式同样地，具有在与连接部410、420从主体部401的突出方向交叉的方向(X轴方向)上排列的多个(两个)连接部410、420。绝缘片材501具有从片材侧面部510分别朝向多个连接部410、420延伸设置的多个片材延伸设置部520c。也就是说，绝缘片材501具有两个片材延伸设置部520c，两个片材延伸设置部520c配置在与连接部410、420分别对应的位置。两个片材延伸设置部520c与连接部410、420分别相比，X轴方向上的宽度形成得大。
如图7以及图8所示，两个片材延伸设置部520c分离配置，因此在两个片材延伸设置部520c之间形成有如将绝缘片材501的Z轴正方向侧的端部的X轴方向中央部切除那样的形状的中央开口部501a。中央开口部501a与气体排出阀121对置地配置。在两个片材延伸设置部520c的X轴方向两侧，形成有如将绝缘片材501的Z轴正方向侧的端部的X轴方向两端部切除那样的形状的端部开口部501b以及501c。端部开口部501b在Z轴方向上，与正极端子200以及正极集电体130的接合部(图8的铆接部210)对置地配置。端部开口部501c在Z轴方向上，与负极端子300以及负极集电体140的接合部(图8的铆接部310)对置地配置。
如以上，根据本变形例涉及的蓄电元件11，能够起到与上述实施方式同样的效果。尤其是，绝缘片材501具有分别朝向电极体400的多个连接部410、420延伸设置的多个片材延伸设置部520c，因此在电解液的注液时，电解液能够浸入多个片材延伸设置部520c之间的中央开口部501a。同样地，电解液还能够浸入端部开口部501b以及501c。由此，能够在确保从电极体400突出的连接部410、420和容器100的绝缘的同时提高注液性。由于在蓄电元件11的制造时能够提高电解液的注液性，因此还能够容易制造蓄电元件11。
进而，端部开口部501b与正极端子200以及正极集电体130的接合部(铆接部210)对置地配置，因此能够抑制片材延伸设置部520c妨碍到正极端子200以及正极集电体130的接合作业。由此，能够容易地进行正极端子200以及正极集电体130的接合作业，因此能够容易制造蓄电元件11。关于端部开口部501c也同样。
中央开口部501a在Z轴方向上与气体排出阀121对置地配置，因此在气体排出阀121被打开的情况下，片材延伸设置部520c还能够抑制堵塞被排出的气体流的情况。
(其他变形例)
以上，对本发明的实施方式及其变形例涉及的蓄电元件10、11进行了说明，但本发明不限定于本实施方式及其变形例。也就是说，本次公开的实施方式及其变形例在所有方面均为例示而非限制性的，本发明的范围由请求的范围示出，包含与请求的范围等同的意思以及范围内的所有变更。
在上述实施方式及其变形例中，设正极集电体130中电极体侧配置部132在与电极体400的连接部410接合后朝向端子侧配置部131被折弯。但是，也可以使得电极体侧配置部132即使在接合后也不朝向端子侧配置部131折弯。或者，电极体侧配置部132也可以在接合后朝向与端子侧配置部131相反侧被折弯。关于负极集电体140也同样。
在上述实施方式及其变形例中，设正极集电体130具有电极体侧配置部132相对于端子侧配置部131被折弯的形状。但是，正极集电体130也可以具有电极体侧配置部132相对于端子侧配置部131不被折弯的形状，即，平板状的形状。
在上述实施方式及其变形例中，设绝缘片材500(或者501，以下同样)具有包含片材侧面部510a以及510b的片材侧面部510、包含片材延伸设置部520a以及520b的片材延伸设置部520(或者520c，以下同样)和片材底面部530。但是，关于绝缘片材500，可以使得不具有片材侧面部510a以及510b的任一者，可以使得不具有片材延伸设置部520a以及520b的任一者，可以使得不具有片材底面部530。
在上述实施方式及其变形例中，设绝缘片材500的片材延伸设置部520通过电极体400的连接部410、420和集电体被接合而固定于电极体400的连接部410、420。但是，只要片材延伸设置部520固定于电极体400即可，可以通过焊接或者粘接等固定于电极体400的连接部410、420，可以通过焊接或者粘接等固定于电极体400的主体部401的任一面。
在上述实施方式及其变形例中，设在绝缘片材500的片材延伸设置部520形成有开口部521，接合部700配置为贯通该开口部521。但是，也可以是，在片材延伸设置部520不形成开口部521，接合部700配置在片材延伸设置部520的侧方。
在上述实施方式及其变形例中，设蓄电元件10(或者11，以下同样)在与集电体一起夹着电极体400的连接部410、420的位置具备挡板600。但是，蓄电元件10也可不具备挡板600，集电体和电极体400的连接部410、420被接合。在通过超声波接合而将集电体和连接部410、420进行接合的情况下，也可以不设置挡板600。
在上述实施方式及其变形例中，设接合部700是通过电阻焊接而形成的焊接部。但是，接合部700中的接合方法不限定于电阻焊接，能够应用激光焊接、超声波接合、铆接接合等各种接合方法。
在上述实施方式及其变形例中，设电极体400的连接部410、420是从主体部401的一部分呈矩形状突出的部位。但是，连接部410、420的形状没有特别限定，在俯视下可以为四方形以外的多方形状、半圆形状、半长圆形状、半椭圆形状等。连接部410、420也可以不是主体部401的一部分而是从主体部401的整体突出的部位。
在上述实施方式及其变形例中，设电极体400是具有Z轴方向的卷绕轴的所谓的横卷的卷绕型形状。但是，电极体400也可以是具有X轴方向的卷绕轴的所谓的纵卷的卷绕型形状或者呈波纹状将极板折叠的形状。电极体400也可以是层叠了多片平板状极板的堆叠型形状的电极体。也就是说，上述实施方式及其变形例中的结构还能够应用于具备连接部的任何电极体。
在上述实施方式及其变形例中，设正极侧以及负极侧的两者具有上述结构。但是，也可以使得正极侧或者负极侧不具有上述结构。
将上述实施方式及其变形例任意地组合而构筑的方式也包含在本发明的范围内。
本发明不仅能够作为这种蓄电元件10来实现，还能够作为电极体400以及绝缘片材500来实现。
产业上的可利用性
本发明能够应用于锂离子二次电池等蓄电元件等。
符号说明
10、11 蓄电元件；
130 正极集电体；
131 端子侧配置部；
132 电极体侧配置部；
140 负极集电体；
141 端子侧配置部；
142 电极体侧配置部；
400 电极体；
401 主体部；
410、420 连接部；
430 正极板；
431、441 接头；
440 负极板；
500、501 绝缘片材；
510、510a、510b 片材侧面部；
520、520a、520b、520c 片材延伸设置部；
521、521a、521b 开口部；
600 挡板；
700 接合部。

Claims (6)

1.一种蓄电元件，具备电极体、集电体和绝缘片材，其中，
所述电极体具有：
主体部；和
连接部，从所述主体部突出，并与所述集电体连接，
所述绝缘片材具有：
片材侧面部，与所述主体部的侧面对置；和
片材延伸设置部，从所述片材侧面部延伸设置，
所述片材延伸设置部固定于所述电极体。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其中，
所述片材延伸设置部固定于所述连接部。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述片材延伸设置部配置在所述连接部和所述集电体之间以及挡板和所述连接部之间的至少一者而固定于所述电极体，所述挡板与所述集电体一起夹着所述连接部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电元件，其中，
所述连接部以及所述集电体具有相互接合的接合部，
在所述片材延伸设置部形成有开口部，
所述接合部配置为贯通所述开口部。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电元件，其中，
所述电极体具有在与所述连接部从所述主体部的突出方向交叉的方向上排列的多个所述连接部，
所述片材延伸设置部配置为遍及所述多个连接部地延伸设置。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电元件，其中，
所述电极体具有在与所述连接部从所述主体部的突出方向交叉的方向上排列的多个所述连接部，
所述绝缘片材具有分别对应于所述多个连接部而从所述片材侧面部延伸设置的多个所述片材延伸设置部。
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