CN117954666A - 蓄电单元 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种能够抑制电极体中发生反应不均的蓄电单元。一种蓄电单元(1)，具备电极体(100)和收纳电极体(100)的单元壳体。单元壳体包含：具有向上开口的开口部的壳体主体(210)、与壳体主体(210)连接的盖、以及配置在壳体主体(210)与电极体(100)之间的弹性构件(230)。弹性构件(230)具有与电极体(100)的中央部相对的中央相对部(234)，中央相对部(234)具有以向远离电极体(100)的方向凸出的方式弯曲的形状。

Description

蓄电单元

技术领域

本公开涉及一种蓄电单元。

背景技术

日本特开2011-96485号公报公开了一种二次电池，其具备电池元件、收纳电池元件的电池壳体、以及配置在电池元件的侧面与电池壳体之间的弹性构件。电池元件在通过弹性构件的压缩力而对电池壳体进行按压的状态下被保持。

发明内容

日本特开2011-96485号公报所记载的二次电池中，由于电极体在充电中等膨胀，作用于电极体的面压力会变得不均匀。因此，恐怕电极体中会发生反应不均。

本公开的目的在于提供一种能够抑制电极体中发生反应不均的蓄电单元。

本公开一方式的蓄电单元，具备电极体以及收纳所述电极体的单元壳体，所述单元壳体具有壳体主体、盖和弹性构件，所述壳体主体收纳所述电极体，并且具有向上开口的开口部，所述盖以堵塞所述壳体主体的所述开口部的方式与所述壳体主体连接，所述弹性构件配置在所述壳体主体与所述电极体之间，所述弹性构件具有与所述电极体的中央部相对的中央相对部，所述中央相对部具有以向远离所述电极体的方向凸出的方式弯曲的形状。

本公开的上述和其它目的、特征、方面和优点将从结合附图理解到的本发明的以下详细说明中变得明确。

附图说明

图1是概略地表示本公开一实施方式的蓄电单元的立体图。

图2是图1所示蓄电单元的分解立体图。

图3是图1所示蓄电单元的截面图。

图4是与图3不同的平面上的蓄电单元的截面图。

图5是负极连结销附近的放大截面图。

具体实施方式

参照附图对本公开的实施方式进行说明。再者，以下参照的附图中，对相同或与其相当的构件附带相同的编号。

图1是概略地表示本公开一实施方式的蓄电单元的立体图。图2是图1所示蓄电单元的分解立体图。图3是图1所示蓄电单元的截面图。图4是与图3不同的平面上的蓄电单元的截面图。

如图1～图4所示，蓄电单元1具备电极体100、单元壳体200、外部端子300、连结构件400和绝缘构件500。

电极体100具有多个单位电极体111、112以及绝缘膜120。本实施方式中，多个单位电极体包含2个单位电极体111、112。各单位电极体111、112包含多个极耳、即多个正极极耳110P和多个负极极耳110N。各单位电极体111、112具有彼此相同的结构。因此，以下对单位电极体111进行说明。

单位电极体111包含正极片、隔膜和负极片。正极片、负极片和隔膜形成为长的长方形形状。

正极片包含金属箔和设在金属箔上的正极合剂层。在金属箔的上侧的长边部，形成有未形成正极合剂层的未涂敷部，在该未涂敷部上，彼此隔开间隔地形成有所述多个正极极耳110P。

负极片包含金属箔和形成于金属箔的负极合剂层。在金属箔的上侧的长边部，形成有未形成负极合剂层的未涂敷部，在该未涂敷部上，彼此隔开间隔地形成有所述多个负极极耳110N。

在将各片卷绕了的状态下，形成为各正极极耳110P在厚度方向(图3中与纸面正交的方向)上排列，并且各负极极耳110N在厚度方向上排列。再者，正极极耳110P和负极极耳110N在宽度方向(与厚度方向及高度方向这两者正交的方向)上隔开间隔地配置。

绝缘膜120具有将多个单位电极体111、112的周面和底面一并覆盖的形状。

单元壳体200收纳有电极体100。单元壳体200还收纳有未图示的电解液。单元壳体200被密封。如图2～图4所示，单元壳体200具有壳体主体210、盖220和弹性构件230。

壳体主体210具有向上开口的开口部211。壳体主体210由铝等金属制成。壳体主体210具有底壁212和周壁214。底壁212以矩形且平板状形成。周壁214从底壁212立起。周壁214以四边筒状形成。周壁214在宽度方向上的长度比周壁214在厚度方向上的长度更长。周壁214在高度方向上的长度比周壁214在厚度方向上的长度更长。

盖220堵塞壳体主体210的开口部211。盖220通过焊接等与开口部211连接。盖220以平板状形成。盖220由铝等金属制成。盖220具有盖主体222和翻转板224。

盖主体222通过焊接等与壳体主体210连接。在盖主体222上形成有压力释放阀222a、注液孔222b、密封构件222c和一对销插通孔222d。

压力释放阀222a形成于盖主体222的中央部。压力释放阀222a以单元壳体200的内压达到预定压力以上时破裂的方式形成。通过压力释放阀222a破裂，单元壳体200内的气体通过该压力释放阀222a向单元壳体200外放出，因此单元壳体200的内压降低。

注液孔222b是在蓄电单元1的制造过程中用于向单元壳体200内注入电解液的贯通孔。

密封构件222c是密封注液孔222b的构件。注液孔222b在向壳体主体210注入电解液后，由密封构件222c密封。

一对销插通孔222d在宽度方向上彼此隔开间隔地形成。各销插通孔222d是用于插通后述的连结销420的贯通孔。

翻转板224通过焊接等与盖主体222连接。翻转板224具有以从盖主体222的外侧向内侧凸出的方式弯曲的形状。在单元壳体200的内压达到预定压力以上时，翻转板224变形为从单元壳体200的内侧向外侧凸出弯曲的形状。

弹性构件230配置在壳体主体210与电极体100之间。弹性构件230由橡胶或树脂等构成。如图2和图4所示，弹性构件230配置在厚度方向上与电极体100相对的位置。弹性构件230在宽度方向上的长度设定为与电极体100在该方向上的长度相同或更长。不过，弹性构件230在宽度方向上的长度也可以比电极体100在该方向上的长度短。

如图4所示，弹性构件230具有周缘相对部232和中央相对部234。

周缘相对部232与电极体100的周缘部相对。周缘相对部232与电极体100的周缘部接触。周缘相对部232的厚度比各单位电极体111、112的厚度小。

中央相对部234与电极体100的中央部相对。中央相对部234具有向远离电极体100的方向凹陷的形状。更详细而言，中央相对部234具有以向远离电极体100的方向(在厚度方向上向外)凸出的方式弯曲的形状。中央相对部234的最小厚度与周缘相对部232的厚度之差也可以设定为各单位电极体111、112的厚度的10％以上且50％以下。

外部端子300固定在单元壳体200的上表面。在外部端子300上通过焊接等连接未图示的汇流条。外部端子300具有正极构件300P和负极构件300N。

正极构件300P通过焊接等与单元壳体200的上表面连接。正极构件300P具有正极端子板310和端线板320。

正极端子板310以长方体形状形成。正极端子板310由铝等金属制成。

端线板320以长方体形状形成。端线板320由与构成正极端子板310的金属不同的金属(铁等)制成。端线板320通过焊接与盖主体222的上表面连接，正极端子板310通过焊接等与该端线板320的上表面连接。也就是说，壳体主体210和盖220经由端线板320与正极端子板310电连接，带有与正极端子板310相同极性的电。在正极端子板310和端线板320分别形成有用于插通后述的正极连结销420P的贯通孔。

负极构件300N通过焊接等与单元壳体200的上表面连接。负极构件300N与正极构件300P在宽度方向上隔开间隔地配置。负极构件300N具有负极端子板330和绝缘板340。

负极端子板330以大致长方体形状形成。负极端子板330配置在翻转板224的上方。如图5所示，负极端子板330具有与翻转板224相对的相对部332。再者，在单元壳体200的内压小于预定压力(通常时)的情况下，翻转板224与相对部332分离。

绝缘板340被固定在盖220的上表面。绝缘板340保持着负极端子板330。绝缘板340将盖220与负极端子板330之间绝缘。在负极端子板330和绝缘板340上分别形成有用于使后述的负极连结销420N插通的贯通孔。如图3和图5所示，绝缘板340具有使相对部332露出的露出口342。

连结构件400将多个极耳110P、110N和外部端子300连结。连结构件400具有集电板410和连结销420。

集电板410与多个极耳连接。集电板410具有正极集电板410P和负极集电板410N。

正极集电板410P通过焊接等与多个正极极耳110P连接。正极集电板410P具有第1平板部411和第2平板部412。

在第1平板部411上，通过超声波焊接等连接有多个正极极耳110P。在第1平板部411上形成有贯通孔。多个正极极耳110P与第1平板部411的下表面连接。不过，多个正极极耳110P也可以与第1平板部411的上表面连接。

第2平板部412配置在宽度方向上的第1平板部411的外侧。在第2平板部412上形成有连结孔412h和熔断部412a。熔断部412a由在其厚度方向上贯通第2平板部412的贯通孔构成。再者，如图3所示，也可以在第2平板部412与第1平板部411之间形成薄壁部。

负极集电板410N通过焊接等与多个负极极耳110N连接。负极集电板410N的结构与正极集电板410P的结构实质上相同。

连结销420将集电板410和外部端子300连结。连结销420具有正极连结销420P和负极连结销420N。

正极连结销420P将正极集电板410P和正极端子板310连结。正极连结销420P以圆柱状形成。正极连结销420P的下端部以插入连结孔412h的状态与第2平板部412连接。正极连结销420P的上端部被铆接在正极端子板310上。

负极连结销420N将负极集电板410N和负极端子板330连结。负极连结销420N以圆柱状形成。负极连结销420N的下端部以插入连结孔412h的状态与第2平板部412连接。负极连结销420N的上端部被铆接在负极端子板330上。

绝缘构件500将连结构件400和单元壳体200之间绝缘。绝缘构件500具有绝缘片510和绝缘子520。

绝缘片510与盖主体222的下表面连接。绝缘片510之中，在高度方向上与压力释放阀222a重叠的部位、与注液孔222b重叠的部位、与各销插通孔222d重叠的部位以及与翻转板224重叠的部位形成有贯通孔。

绝缘子520具有包围连结销420的形状，将连结销420与单元壳体200之间绝缘。绝缘子520具有正极侧绝缘子520P和负极侧绝缘子520N。

正极侧绝缘子520P覆盖正极连结销420P。正极侧绝缘子520P以圆筒状形成。正极侧绝缘子520P将正极连结销420P与盖主体222之间绝缘。

负极侧绝缘子520N覆盖负极连结销420N。负极侧绝缘子520N的结构与正极侧绝缘子520P的结构相同。

在以上说明过的蓄电单元1中，因电极体100发生异常等而导致单元壳体200的内压上升到所述预定压力以上时，翻转板224通过翻转(变形为向上凸出弯曲的形状)而与负极端子板330的相对部332接触。由此，外部端子300、连结构件400和电极体100经由盖220形成闭合电路，因此在该电路中流通大电流。于是，形成于第2平板部412的熔断部412a熔断。其结果，电极体100与单元壳体200的电连接被截断。

如以上说明那样，本实施方式的蓄电单元1中，弹性构件230中的中央相对部234具有以向远离电极体100的方向凸出的方式弯曲的形状，因此即使在充电中等电极体100膨胀了的情况下，也可抑制作用于电极体100的面压力变得不均匀的情况。因而，对电极体100的反应不均匀的发生得到抑制。

本领域技术人员能够理解到上述例示的实施方式是以下方式的具体例。

[方式1]

一种蓄电单元，具备：

电极体、以及

收纳所述电极体的单元壳体，

所述单元壳体具有：

收纳所述电极体并具有向上开口的开口部的壳体主体；

以堵塞所述壳体主体的所述开口部的方式与所述壳体主体连接的盖；以及

配置在所述壳体主体与所述电极体之间的弹性构件，

所述弹性构件具有与所述电极体中央部相对的中央相对部，

所述中央相对部具有以向远离所述电极体的方向凸出的方式弯曲的形状。

该蓄电单元中，弹性构件的中央相对部具有以向远离电极体的方向凸出的方式弯曲的形状，因此即使在充电中等电极体膨胀了的情况下，也可抑制作用于电极体的面压力变得不均匀的情况。因而，对电极体的反应不均匀的发生得到抑制。

对本发明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不是限制性的。本发明的范围由请求保护的范围所示，包括与请求保护的范围等同意义及范围内的所有变更。

Claims (1)

1.一种蓄电单元，具备：

电极体、以及

收纳所述电极体的单元壳体，

所述单元壳体具有壳体主体、盖和弹性构件，

所述壳体主体收纳所述电极体，并且具有向上开口的开口部，

所述盖以堵塞所述壳体主体的所述开口部的方式与所述壳体主体连接，

所述弹性构件配置在所述壳体主体与所述电极体之间，

所述弹性构件具有与所述电极体的中央部相对的中央相对部，

所述中央相对部具有以向远离所述电极体的方向凸出的方式弯曲的形状。