CN114976410B - 蓄电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具备能够有效地抑制因蓄电单元的壳体内的电极体膨胀而导致壳体断裂的情形的结构的蓄电装置。蓄电装置具备多个蓄电单元,壳体的端面部的长宽比为1.4以上,封口部投影像的下端与主面区域投影像的上端之间的第一区域的至少一部分受到第一表面压力的压力,主面区域投影像的上端与主面区域投影像的下端之间的第二区域的至少一部分受到第二表面压力的压力,第一表面压力高于第二表面压力且为1.5MPa以上且3.5MPa以下,在第一区域中受到第一表面压力的压力的至少一部分的高度为1mm以上。
Description
技术领域
本公开涉及蓄电装置。
背景技术
在日本特开2017-054823中公开了一种二次电池,该二次电池具备:壳体,所述壳体形成为在上表面侧具有开口的容器状,并收容充放电所涉及的元件;以及盖体(封闭部),所述盖体将壳体的上表面侧开口封闭。在该二次电池设置有加强部。加强部以覆盖由盖体封闭的壳体的上表面的方式嵌装在盖体上,并焊接固定于与上表面相交的外侧面。
在日本特开2012-113961中公开了一种蓄电装置。该蓄电装置具备:多个蓄电元件,所述多个蓄电元件在预定方向上排列配置;间隔件,所述间隔件配置于两个蓄电元件之间;以及约束机构,所述约束机构在预定方向上产生夹着多个蓄电元件及间隔件的力。各蓄电元件具有发电元件和通过一部分的焊接以密闭状态收容发电元件的壳体。在间隔件设置有向预定方向突出并与壳体的焊接部分接触的按压部。
在构成蓄电装置的各蓄电单元中,在壳体上侧设置有开口部,通过开口部将电极体收容于壳体,壳体的上缘部与盖体相互焊接。壳体由盖体封闭,并且在壳体的上缘部与盖体之间形成有封口部(焊接部)。在日本特开2017-054823所公开的结构中,加强部以覆盖由盖体封闭的壳体的上表面的方式嵌装在盖体上,并焊接固定于与上表面相交的外侧面。
上述那样的加强部在用于具有窄幅形状的小型电池的情况下容易有效地发挥功能,由于加强部的存在,能够有效地抑制因壳体内的电极体膨胀而导致壳体断裂的情形。然而,上述那样的加强部并不对单元的膨胀本身抑制位移。因此,在将上述那样的加强部用于宽幅形状的大型电池的情况下,由于电极体的膨胀量大,因此在膨胀时应力容易集中于加强部的焊接部分,容易以加强部的位置为起点而产生断裂,其结果是,壳体有可能局部地断裂而无法保持密闭状态。
发明内容
发明所要解决的课题
本公开提供一种具备能够有效地抑制因蓄电单元的壳体内的电极体膨胀而导致壳体断裂的情形的结构的蓄电装置。
本公开的方案涉及蓄电装置。所述方案具备:多个蓄电单元,所述多个蓄电单元以在一个方向上排列的方式配置;间隔件,所述间隔件配置在多个所述蓄电单元中的相邻的两个所述蓄电单元之间;以及约束构件,所述约束构件对多个所述蓄电单元及所述间隔件施加沿着所述一个方向的载荷而对它们进行约束。多个所述蓄电单元各自包括有底筒状的壳体、收容于所述壳体的电极体、以及焊接于所述壳体的上缘部并将所述壳体的上侧开口封闭的盖体。在所述壳体与所述盖体之间,通过将所述壳体与所述盖体焊接而形成有封口部,所述壳体的外表面包括在与所述一个方向正交的面方向上延伸的端面部,所述端面部形成为具有在宽度方向上延伸的长边和在高度方向上延伸的短边的长方形,由所述长边的长度相对于所述短边的长度表示的长宽比为1.4以上。所述电极体具有与所述壳体中的构成所述端面部的部位的内表面邻接的主面区域,所述端面部包括封口部投影像的下端与主面区域投影像的上端之间的第一区域和所述主面区域投影像的所述上端与所述主面区域投影像的下端之间的第二区域。所述封口部投影像被定义为在沿着所述一个方向将所述封口部相对于所述端面部进行投影的情况下投影到所述端面部上的投影像,所述主面区域投影像被定义为在沿着所述一个方向将所述主面区域相对于所述端面部进行投影的情况下投影到所述端面部上的投影像。在多个所述蓄电单元及所述间隔件由所述约束构件约束的状态下,所述第一区域的至少一部分从所述间隔件受到第一表面压力的压力,并且所述第二区域的至少一部分从所述间隔件受到第二表面压力的压力,所述第一表面压力高于所述第二表面压力,且处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内,在所述第一区域中,从所述间隔件受到所述第一表面压力的压力的所述至少一部分的高度为1mm以上。
在上述方案中,也可以是,所述第一表面压力与所述第二表面压力之差为0.5MPa以上,所述第二表面压力为0.01MPa以上。
在上述方案中,也可以是,所述第一区域形成为包括所述封口部投影像的上端与所述主面区域投影像的上端之间的区域。
在上述方案中,也可以是,所述间隔件具有与所述第一区域接触的第一部分和与所述第二区域接触的第二部分,所述第一部分由比所述第二部分硬质的构件形成。
在上述方案中,也可以是,所述间隔件具有与所述第一区域接触的第一部分和与所述第二区域接触的第二部分,在所述一个方向上,所述第一部分具有比所述第二部分厚的厚度。
在上述方案中,也可以是,所述间隔件具有与所述第一区域接触的第一部分和与所述第二区域接触的多个第二部分,多个所述第二部分在彼此之间隔开间隔地分离配置。
根据上述方案,能够有效地抑制因蓄电单元的壳体内的电极体膨胀而导致壳体断裂的情形。
附图说明
以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和工业重要性,其中同样的附图标记表示同样的部件,并且附图中:
图1是示出实施方式1的蓄电装置的立体图。
图2是示出图1的蓄电装置所包含的蓄电单元的立体图。
图3是示出图2所示的蓄电单元的分解立体图。
图4是将图1的蓄电装置所包含的蓄电单元及间隔件分解而示出的剖视图,示出沿着图1中的IV-IV线的位置处的蓄电单元及间隔件的截面构造。
图5是将图1的蓄电装置所包含的蓄电单元及间隔件分解而示出的图,示出从沿着图1中的箭头V(一个方向D1)的方向观察到的蓄电单元及间隔件的构造。
图6是示出实施方式1的蓄电装置所包含的蓄电单元的充电状态与封口部(焊接部)的位移的关系的图表。
图7是示出实施方式1的蓄电装置所包含的蓄电单元的充电状态与单元电阻的关系的图表。
图8是将与实施方式1相关的比较例1的蓄电装置所包含的蓄电单元及间隔件分解而示出的剖视图,与实施方式1的图4对应。
图9是示出与实施方式1相关的比较例1的蓄电装置所包含的蓄电单元的充电状态与单元电阻的关系的图表。
图10是示出与实施方式1相关的比较例1的蓄电装置所包含的蓄电单元的充电状态与封口部(焊接部)的位移的关系的图表。
图11是将与实施方式1相关的比较例2的蓄电装置所包含的蓄电单元及间隔件分解而示出的剖视图,与实施方式1的图4对应。
图12是示出与实施方式1相关的比较例2的蓄电装置所包含的蓄电单元的充电状态与封口部(焊接部)的位移的关系的图表。
图13是示出与实施方式1相关的比较例2的蓄电装置所包含的蓄电单元的充电状态与单元电阻的关系的图表。
图14是示出实施方式2的蓄电装置所包含的蓄电单元的立体图。
图15是将实施方式2的蓄电装置所包含的蓄电单元及间隔件分解而示出的剖视图,与实施方式1的图4对应。
图16是实施方式3的蓄电装置所包含的间隔件的剖视图,示出沿着与一个方向D1平行的方向的截面形状。
图17是示出实施方式3的蓄电装置所包含的间隔件的图,示出从沿着一个方向D1的方向观察到的间隔件的外观构造。
图18是实施方式4的蓄电装置所包含的间隔件的剖视图,示出沿着与一个方向D1平行的方向的截面形状。
图19是示出实施方式4的蓄电装置所包含的间隔件的图,示出从沿着一个方向D1的方向观察到的间隔件的外观构造。
图20是示出与本公开有关的实施例及比较例的表。
图21是示出与本公开有关的实施例及比较例的表。
具体实施方式
以下,对本公开的实施方式进行说明。在以下说明的实施方式中,在提及个数、量等的情况下,除了特别记载的情况以外,本公开的范围不一定限定于该个数、量等。各构成要素除了特别记载的情况以外,对于本公开而言未必是必须的。对相同部件及相当部件标注相同的附图标记,有时不反复进行重复的说明。
实施方式1
蓄电装置100
图1是示出实施方式1的蓄电装置100的立体图。蓄电装置100典型地为锂离子电池。蓄电装置100具备多个蓄电单元10、多个间隔件60及约束构件80。
多个蓄电单元10及多个间隔件60以在一个方向D1上排列的方式配置。间隔件60配置于多个蓄电单元中的相邻的两个蓄电单元10之间。约束构件80对多个蓄电单元10及多个间隔件60施加沿着一个方向D1的载荷而对它们进行约束。
例如,约束构件80包括约束板81、约束板82及约束带83。约束板81在一个方向D1上配置于蓄电装置100的第一端,约束板82在一个方向D1上配置于蓄电装置100的第二端。约束带83将约束板81、82连接而对约束板81、82进行约束。配置在约束板81、82之间的多个蓄电单元10及多个间隔件60由约束板81、82按压,在约束板81、82之间被约束。
蓄电单元10
图2是示出蓄电单元10的立体图。图3是示出蓄电单元10的分解立体图。如图2、图3所示,蓄电单元10是所谓的方型二次电池,整体上具有扁平的长方体形状。蓄电单元10包括壳体20、电极体30及盖体40。
虽然没有特别限制,但作为这种电池的方型壳体的尺寸,壳体20及盖体40的长边侧的长度能够例示80mm~1000mm,壳体20及盖体40的短边侧的长度(即壳体20的厚度)能够例示8mm~40mm,壳体20的高度能够例示45mm~150mm。电极体30的尺寸只要被规定为能够收容于所使用的方型壳体的尺寸即可,没有特别限定。
壳体20
壳体20具有朝向上方开口的上侧开口26,整体形成为有底筒状。电极体30与电解液28一起被收容在壳体20内。电解液28例如包含锂盐及溶剂。盖体40焊接于壳体20的上缘部,将壳体20的上侧开口26封闭。
壳体20的外表面包括端面部21、22、侧面部23、24及底面部25。端面部21及端面部22在一个方向D1上排列,侧面部23及侧面部24在宽度方向W上排列。端面部21、22及侧面部23、24形成为从底面部25的周缘部朝向上方(高度方向H)延伸。端面部21、22在与一个方向D1正交的面方向上延伸。
图4是将图1的蓄电装置100所包含的蓄电单元10及间隔件60分解而示出的剖视图,示出沿着图1中的IV-IV线的位置处的蓄电单元10及间隔件60的截面构造。图5是将图1的蓄电装置100所包含的蓄电单元10及间隔件60分解而示出的图,示出从沿着图1中的箭头V(一个方向D1)的方向观察到的蓄电单元10及间隔件60的构造。
如图3~图5(特别是图5)所示,壳体20的端面部21形成为具有在宽度方向W上延伸的长边21a、21c和在高度方向H上延伸的短边21b、21d的长方形。短边21b、21d具有长度L21H,长边21a、21c具有长度L21W。由长边21a、21c的长度L21W相对于短边21b、21d的长度L21H表示的长宽比设定为1.4以上,优选设定为1.5以上。
盖体40
盖体40形成为板状。在盖体40的上表面,在宽度方向W上隔开间隔地配置有正极外部端子41及负极外部端子42。在盖体40的下表面配置有正极集电板43及负极集电板44。正极集电板43与正极外部端子41连接,负极集电板44与负极外部端子42连接。正极集电板43及负极集电板44在图3中示意性地图示,分别与电极体30中的正极31及负极32电连接。
封口部50
在壳体20与盖体40之间,通过将壳体20与盖体40焊接而形成有封口部50(图4)。在此,盖体40配置于壳体20的上缘部的内侧。封口部50形成于壳体20中的形成有上侧开口26的内周面部分与盖体40的外周面部分之间,具有预定的深度,沿着盖体40的外周缘部分整体呈环状延伸。
电极体30
如图3所示,电极体30是层叠型的发电元件。本公开的技术思想不限于层叠型,也能够应用于卷绕型的发电元件(电极体30A),将会参照图14、图15在后面进行叙述。图3所示的电极体30例如通过一边在正极31与负极32之间夹着隔膜38一边交替层叠正极31及负极32而形成。电极体30整体上与壳体20同样地具有扁平长方体的外形形状。电极体30以扁平长方体的长边方向与壳体20的长边方向一致的方式收容于壳体20内。
正极31包括正极集电体33及正极合剂层35。正极集电体33经由正极集电板43与正极外部端子41电连接。正极合剂层35形成于正极集电体33的两面或单面。负极32包括负极合剂层34及负极集电体36。负极集电体36经由负极集电板44与负极外部端子42电连接。负极合剂层34形成于负极集电体36的两面或单面。隔膜38是带状的膜。隔膜38配置于正极31与负极32之间,将正极31与负极32电绝缘。
主面区域30S
电极体30在电极体30自身的外表面上具有主面区域30S。在电极体30被收容在壳体20内时,电极体30的主面区域30S与壳体20中的构成端面部21的部位的内表面21N(图4)邻接。
主面区域投影像30P
通过沿着一个方向D1将主面区域30S相对于壳体20的端面部21进行投影,从而在壳体20的端面部21上形成主面区域投影像30P(图5)。主面区域投影像30P具有相对于宽度方向W平行地延伸的上端P1及下端P2。
封口部投影像50Q
通过沿着一个方向D1将封口部50相对于壳体20的端面部21进行投影,从而在壳体20的端面部21上形成封口部投影像50Q。封口部投影像50Q也具有相对于宽度方向W平行地延伸的上端Q1及下端Q2。
第一区域R1·第二区域R2
壳体20的端面部21包括形成于封口部投影像50Q的下端Q2与主面区域投影像30P的上端P1之间的第一区域R1和形成于主面区域投影像30P的上端P1与主面区域投影像30P的下端P2之间的第二区域R2。第一区域R1可以是封口部投影像50Q的下端Q2与主面区域投影像30P的上端P1之间的全部区域,也可以是封口部投影像50Q的下端Q2与主面区域投影像30P的上端P1之间的一部分区域。同样地,第二区域R2可以是主面区域投影像30P的上端P1与主面区域投影像30P的下端P2之间的全部区域,也可以是主面区域投影像30P的上端P1与主面区域投影像30P的下端P2之间的一部分区域。
间隔件60
如图4、图5所示,在宽度方向W上,间隔件60具有比电极体30的宽度大的宽度尺寸。在高度方向H上,间隔件60具有比电极体30的高度大的高度尺寸。
在多个蓄电单元10及间隔件60由约束构件80(图1)约束的状态下,壳体20的端面部21上的第一区域R1的至少一部分从间隔件60受到第一表面压力的压力,并且壳体20的端面部21上的第二区域R2的至少一部分从间隔件60受到第二表面压力的压力。在第一区域R1中,从间隔件60受到第一表面压力的压力的至少一部分的高度为1mm以上。第一表面压力高于第二表面压力,且处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内。
在此,间隔件60具有平板状的形状。间隔件60包括第一部分61及第二部分62。第一部分61以与壳体20的端面部21的第一区域R1接触的方式配置。第二部分62以与壳体20的端面部21的第二区域R2接触的方式配置。第一区域R1也可以形成为包括封口部投影像50Q的上端Q1与主面区域投影像30P的上端P1之间的区域。
第二部分62例如由氧化硅系纤维材料、橡胶等弹性构件构成。由于电极体30的膨胀,盐浓度会产生内部差或者正负极间的距离会扩大,进而内部电阻可能增大。作为构成第二部分62的弹性构件,例如使用能够吸收电极体30的中央部的膨胀并缓和上述那样的内部电阻的增加这样的柔软程度的构件。而且,作为构成第二部分62的弹性构件,也可以具有不会由于壳体20内的气压的增大而变形并能够约束电极体30的程度的特性。
第一部分61由比构成第二部分62的弹性构件硬质的构件形成。作为硬质构件,例如使用聚丙烯树脂等。第一部分61及第二部分62可以通过一体成型来制作,也可以将它们分体制作后相互接合。
作用及效果
当在蓄电装置100中反复进行充放电时,电极体30的温度变高,电极体30的内压也变高。在未实施特别的对策的情况下,电极体30可能以大幅鼓起的方式变形。在电极体30大幅鼓起的情况下,作用于电极体30与壳体20之间的表面压力变高。壳体20中的构成端面部21的部位的内表面21N(特别是内表面21N中的面向电极体30的部分)被电极体30的主面区域30S按压。其结果是,壳体20中的构成端面部21的部位以鼓起的方式变形,也可能导致壳体20断裂。
相对于此,在本实施方式的蓄电装置100中,壳体20的端面部21包括形成于封口部投影像50Q的下端Q2与主面区域投影像30P的上端P1之间的第一区域R1和形成于主面区域投影像30P的上端P1与主面区域投影像30P的下端P2之间的第二区域R2,在多个蓄电单元10及间隔件60由约束构件80约束的状态下,第一区域R1的至少一部分从间隔件60受到第一表面压力的压力,并且第二区域R2的至少一部分从间隔件60受到第二表面压力的压力,第一表面压力高于第二表面压力,且处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内。
根据间隔件60,即使在电极体30膨胀时,由硬质构件构成的第一部分61也会以凹陷的方式弹性变形,通过由硬质构件构成的第一部分61(第一表面压力)的作用,封口部50的附近被约束。在相邻的两个蓄电单元10中,在封口部50所处的高度的附近,形成包括封口部50及第一部分61的梁构造,即使在电极体30膨胀的情况下,也能够有效地抑制封口部50(焊接部)的位移变大。
图6是示出蓄电装置100所包含的蓄电单元10的充电状态与封口部(焊接部)的位移的关系的图表。如图6所示,在蓄电装置100中,通过具有上述那样的关系的压力作用于第一区域R1及第二区域R2,并且预定范围内的表面压力作用于第一区域R1,从而即使充电状态(SOC:State of Charge)上升,也能够有效地抑制封口部50(焊接部)的位移变大,进而能够有效地抑制因蓄电单元10的壳体20内的电极体30膨胀而导致壳体20断裂的情形。
与实施方式1相关的其他结构
也可以是,第一表面压力与第二表面压力的差为0.5MPa以上,第二表面压力为0.01MPa以上。
在此,电极体30例如通过层叠正极片、隔膜及负极片而形成。电解液28(图3)浸透到电极体30的内部(正极片与负极片之间)。在反复进行充放电时,在未实施特别的对策的情况下,电极体30的中央部的内压与电极体30的周边部的内压相比相对地变高,电解液28从电极体30的中央部向周缘部移动。其结果是,在电极体30的内部,盐浓度产生差,内部电阻可能变高。随着电极体30的膨胀,正极与负极之间的距离扩大,由此内部电阻也可能变高。
另外,有时也会在壳体20内会产生气体,壳体20会因气体的压力而膨胀。此时,在壳体20与电极体30之间产生空隙,形成电极体30的一部分未被充分约束的状态,其结果是,蓄电单元10的容量也可能会降低。
图7是示出蓄电装置100所包含的蓄电单元10的充电状态与单元电阻的关系的图表。如图7所示,通过第一表面压力与第二表面压力之差为0.5MPa以上且第二表面压力为0.01MPa以上,从而能够有效地抑制产生上述那样的现象,进而能够保证电池性能。另外,例如即使在蓄电装置100搭载于车辆等的情况下,也能够有效地抑制壳体20内的电极体30由于通过车辆受到的振动而移动的情况。
与实施方式1相关的比较例1
图8是将与实施方式1有关的比较例1的蓄电装置所包含的蓄电单元及间隔件分解而示出的剖视图,与实施方式1的图4对应。该比较例1在使用间隔件60Y代替间隔件60这一点上与实施方式1不同。
间隔件60Y具有与间隔件60(参照图4)相同的外形形状,但间隔件60Y在仅由相当于间隔件60的第二部分62的构件的材质构成且第一表面压力与第二表面压力相同这一点上与实施方式1的情况不同。
如图9所示,在间隔件60Y仅由相当于间隔件60的第二部分62的构件的材质构成的情况下,能够得到相当于间隔件60的第二部分62的部分的作用及效果,例如通过使表面压力为预定值以上,能够抑制随着电极体30的膨胀而正极与负极之间的距离扩大的情形,也能够抑制内部电阻变高,进而能够保证电池性能。
然而,如图10所示,在不采用第一表面压力高于第二表面压力并处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内这样的结构而使用具有简单的板状的形状的间隔件60Y的情况下,在充电状态上升时,封口部50(焊接部)的位移也会变大,其结果是,难以抑制因蓄电单元10的壳体20内的电极体30膨胀而导致壳体20断裂的情形。
与实施方式1相关的比较例2
图11是将与实施方式1有关的比较例2的蓄电装置所包含的蓄电单元及间隔件分解而示出的剖视图,与实施方式1的图4对应。该比较例2在使用间隔件60Z代替间隔件60这一点上与实施方式1不同。
间隔件60Z具有与间隔件60(参照图4)相同的外形形状,但间隔件60Z在仅由相当于间隔件60的第一部分61的构件的材质构成且第一表面压力与第二表面压力相同这一点上与实施方式1的情况不同。
如图12所示,在间隔件60Z仅由相当于间隔件60的第一部分61的构件的材质构成的情况下,能够得到相当于间隔件60的第一部分61的部分的作用及效果,例如通过使表面压力为预定值以上,能够抑制封口部50(焊接部)的位移变大,进而能够抑制因蓄电单元10的壳体20内的电极体30膨胀而导致壳体20断裂的情形。
然而,如图13所示,在不采用第一表面压力高于第二表面压力并处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内这样的结构而使用具有简单的板状的形状的间隔件60Z的情况下,在充电状态上升时,单元电阻会变大,难以保证电池性能。
实施方式2
图14是示出实施方式2的蓄电装置所包含的蓄电单元10A的立体图。图15是将实施方式2的蓄电装置所包含的蓄电单元10A及间隔件60分解而示出的剖视图,与实施方式1的图4对应。该实施方式2中的蓄电单元10A在使用电极体30A代替电极体30这一点上与实施方式1不同。
电极体30A例如通过在将正极片、隔膜及负极片层叠的状态下卷绕,进而变形为扁平形状而形成。在电极体30A中,在电极体30A自身的外表面上也具有主面区域30S(图15)。在电极体30A被收容在壳体20内时,电极体30A的主面区域30S与壳体20中的构成端面部21的部位的内表面21N邻接。电极体30A的主面区域30S例如形成于卷绕形状的弯曲的终点S1、S2之间。
在实施方式2中,在多个蓄电单元10A及间隔件60由约束构件80(图1)约束的状态下,壳体20的端面部21上的第一区域R1的至少一部分从间隔件60受到第一表面压力的压力,并且壳体20的端面部21上的第二区域R2的至少一部分从间隔件60受到第二表面压力的压力。在第一区域R1中,从间隔件60受到第一表面压力的压力的至少一部分的高度为1mm以上。第一表面压力高于第二表面压力,且处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内。根据该结构,能够得到与上述的实施方式1相同的作用及效果。
实施方式3
图16是示出实施方式3的蓄电装置所包含的间隔件60A的剖视图,示出沿着与一个方向D1平行的方向的截面形状。图17是示出实施方式3的蓄电装置所包含的间隔件60A的图,示出从沿着一个方向D1的方向观察到的间隔件60A的外观构造。
如图16及图17所示,为了使上述那样的关系在第一表面压力与第二表面压力之间成立而得到实施方式1中叙述的那样的作用及效果,也可以是,间隔件60A具有与第一区域R1接触的第一部分61和与第二区域R2接触的第二部分62,在一个方向D1上,第一部分61具有比第二部分62厚的厚度。
实施方式4
图18是示出实施方式4的蓄电装置所包含的间隔件60B的剖视图,示出沿着与一个方向D1平行的方向的截面形状。图19是示出实施方式4的蓄电装置所包含的间隔件60B的图,示出从沿着一个方向D1的方向观察到的间隔件60B的外观构造。
如图18及图19所示,为了使上述那样的关系在第一表面压力与第二表面压力之间成立而得到实施方式1中叙述的那样的作用及效果,也可以是,间隔件60B具有与第一区域R1接触的第一部分61和与第二区域R2接触的多个第二部分62,多个第二部分62在彼此之间隔开间隔地分离配置。
实施例及比较例
参照图20及图21,对与本公开有关的实施例及比较例进行说明。如图20及图21中的样品编号1~8、11~62所示,准备第一表面压力的大小、作用第一表面压力的高度、第二表面压力的大小、以及端面部21的长宽比不同的蓄电装置,进行疲劳试验及循环试验。以下,将样品编号1~8、11~62与实施例或比较例这样的语句组合来称呼。
在疲劳试验中,将单元位移量设为2mm,将位移次数设为1500,确认有无产生龟裂或断裂。在图20及图21中,在没有龟裂的情况下评价为A,在产生龟裂的情况下评价为B,在发生了断裂的情况下评价为C。
在循环试验中,将充电条件设为4.25V、0.5C的CCCV充电、0.1C切断,将放电条件设为2.8V、0.5C,将循环次数设为500次循环。在图20及图21中,在单元电阻增加率为110%以下的情况下评价为A,在单元电阻增加率为110%以上的情况下评价为B,在单元电阻增加率为115%以上的情况下评价为C。
在比较例1~4的情况下,第一表面压力高于第二表面压力,且处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内。壳体20的端面部21的由长边的长度相对于短边的长度表示的长宽比为1.4以上。然而,在第一区域R1中,从间隔件60受到第一表面压力的压力的至少一部分的高度小于1mm。在比较例1~4中,关于疲劳断裂的评价为B或C。
在实施例5~8的情况下,第一表面压力高于第二表面压力,且处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内。壳体20的端面部21的由长边的长度相对于短边的长度表示的长宽比为1.4以上。在第一区域R1中,从间隔件60受到第一表面压力的压力的至少一部分的高度为1mm以上。在实施例5~8中,关于疲劳断裂的评价及关于单元电阻的评价均为A。
在比较例11~13的情况下,第一表面压力高于第二表面压力,但小于1.5MPa。在比较例11~13中,关于疲劳断裂的评价为B或C。
在实施例14~21的情况下,第一表面压力与第二表面压力之差为0.5MPa以上。在实施例14~21中,关于疲劳断裂的评价及关于单元电阻的评价均为A。在实施例22~26的情况下,第一表面压力与第二表面压力之差小于0.5MPa。在实施例22~26中,关于疲劳断裂的评价为A,关于单元电阻的评价为B。
在比较例27~28、32~33、37~38的情况下,第一表面压力小于1.5MPa。在比较例27~28、32~33、37~38中,关于疲劳断裂的评价为B或C。
在实施例29~31、34~36的情况下,第一表面压力为1.5MPa以上,第一表面压力与第二表面压力之差为0.5MPa以上。在实施例29~31、34~36中,关于疲劳断裂的评价及关于单元电阻的评价均为A。
在实施例39~62中,关于疲劳断裂的评价均为A。在第一表面压力与第二表面压力之差为0.5MPa以上的情况下(实施例39~45、49~52、56~59),关于单元电阻的评价为A。
以上,对本公开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方面都是例示而非限制性的。本公开的范围由权利要求书示出,意在包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。
Claims (3)
1.一种蓄电装置,其特征在于,包括:
多个蓄电单元,所述多个蓄电单元以在一个方向上排列的方式配置;
间隔件,所述间隔件配置在多个所述蓄电单元中的相邻的两个所述蓄电单元之间;以及
约束构件,所述约束构件对多个所述蓄电单元及所述间隔件施加沿着所述一个方向的载荷而对它们进行约束,其中,
多个所述蓄电单元各自包括有底的壳体、收容于所述壳体的电极体、以及焊接于所述壳体的上缘部并将所述壳体的上侧开口封闭的盖体,
在所述壳体与所述盖体之间,通过将所述壳体与所述盖体焊接而形成有封口部,
所述壳体的外表面包括在与所述一个方向正交的面方向上延伸的端面部,
所述端面部形成为具有在宽度方向上延伸的长边和在高度方向上延伸的短边的长方形,由所述长边的长度相对于所述短边的长度表示的长宽比为1.4以上,
所述电极体具有与所述壳体中的构成所述端面部的部位的内表面邻接的主面区域,
所述端面部包括封口部投影像的下端与主面区域投影像的上端之间的第一区域和所述主面区域投影像的所述上端与所述主面区域投影像的下端之间的第二区域,所述封口部投影像被定义为在沿着所述一个方向将所述封口部相对于所述端面部进行投影的情况下投影到所述端面部上的投影像,所述主面区域投影像被定义为在沿着所述一个方向将所述主面区域相对于所述端面部进行投影的情况下投影到所述端面部上的投影像,
在多个所述蓄电单元及所述间隔件由所述约束构件约束的状态下,所述第一区域的至少一部分从所述间隔件受到第一表面压力的压力,并且所述第二区域的至少一部分从所述间隔件受到第二表面压力的压力,
所述第一表面压力高于所述第二表面压力,且处于1.5MPa以上且3.5MPa以下的范围内,
在所述第一区域中,从所述间隔件受到所述第一表面压力的压力的所述至少一部分的高度为1mm以上,
所述间隔件具有与所述第一区域接触的第一部分和与所述第二区域接触的第二部分,
所述第一部分由比所述第二部分硬质的构件形成,
在所述一个方向上,所述第一部分具有与所述第二部分相同的厚度,
所述第一部分具有在与所述一个方向正交的面方向上延伸的形状,
所述第二部分具有在与所述一个方向正交的面方向上延伸的形状,
所述第一部分及所述第二部分配置成与所述端面部接触且不与所述封口部及所述盖体接触。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,其特征在于,
所述第一表面压力与所述第二表面压力之差为0.5MPa以上,
所述第二表面压力为0.01MPa以上。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置,其特征在于,
所述第一区域包括所述封口部投影像的上端与所述主面区域投影像的上端之间的区域。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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