DE112016004239T5 - Energiespeichervorrichtung und herstellungsverfahren der energiespeichervorrichtung - Google Patents

Energiespeichervorrichtung und herstellungsverfahren der energiespeichervorrichtung Download PDF

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Kenji Kawate
Takao Maki
Takeshi Kawahara
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Lithium Energy and Power GmbH and Co KG
GS Yuasa International Ltd
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Abstract

Eine Beschädigung eines Elektrodenkörpers wird während der Herstellung unterdrückt.Eine Energiespeichervorrichtung 10 enthält Folgendes: einen Elektrodenkörper 400 mit gekrümmten Abschnitten 431 und 432, die durch Wickeln einer Elektrode ausgebildet werden; einen Behälter 100, in dem der Elektrodenkörper 400 untergebracht wird; und eine Abdeckplattenstruktur 180, die eine Abdeckplatte 110 enthält, die den Behälter 100 schließt. Der Elektrodenkörper 400 wird in dem Behälter 100 untergebracht, während ein Endabschnitt in einer Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers 400 der Abdeckplattenstruktur 180 gegenüberliegt. Die Energiespeichervorrichtung 10 enthält Abstandshalter (Seitenabstandshalter 700), die an gekrümmten Abschnitten 431 und 432 angebracht sind, und ein Endabschnitt des Abstandshalters liegt an einem Teil der Abdeckplattenstruktur an.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeichervorrichtung und ein Herstellungsverfahren der Energiespeichervorrichtung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Herkömmlich ist eine Energiespeichervorrichtung allgemein bekannt, die durch Einführen eines Elektrodenkörpers in einen Behälter mit einem an dem Elektrodenkörper angebrachten Abstandshalter montiert wird (siehe beispielsweise Patentschrift 1).
  • DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
  • PATENTSCHRIFT
  • Patentschrift 1: JP-A-2011-216239
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Wenn der Elektrodenkörper in den Behälter eingeführt wird, während der Abstandshalter an dem Elektrodenkörper angebracht ist, ist es erforderlich, auf den Elektrodenkörper selbst Druck auszuüben und denselben zu schieben, und es besteht eine Gefahr des Beschädigens einer Elektrodenplatte, die den Elektrodenkörper bildet, so dass der Elektrodenkörper während der Einführung zerdrückt wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Energiespeichervorrichtung und ein Herstellungsverfahren derselben zu liefern, um die Beschädigung des Elektrodenkörpers während der Herstellung verhindern zu können.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Eine Energiespeichervorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält Folgendes: einen Elektrodenkörper mit einem gekrümmten Abschnitt, der durch Wickeln einer Elektrode gebildet wird; einen Behälter, in dem der Elektrodenkörper untergebracht wird; eine Abdeckplattenstruktur mit einer Abdeckplatte, die den Behälter schließt; und einen Abstandshalter, der an dem gekrümmten Abschnitt des Elektrodenkörpers angebracht wird, wobei ein Endabschnitt des Abstandshalters an einem Teil der Abdeckplattenstruktur anliegt. Der Elektrodenkörper wird in dem Behälter untergebracht, während ein Endabschnitt in einer Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers der Abdeckplattenstruktur gegenüberliegt.
  • VORTEILE DER ERFINDUNG
  • Nach der vorliegenden Erfindung kann die Beschädigung des Elektrodenkörpers während der Herstellung verhindert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Perspektivansicht, die ein Erscheinungsbild einer Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform veranschaulicht.
    • 2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die die Energiespeichervorrichtung der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die eine Abdeckplattenstruktur der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 4 ist eine Perspektivansicht, die eine Konfiguration eines Elektrodenkörpers der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 5 ist eine Schnittansicht, die einen Adhäsionszustand eines Klebestreifens an einem Körperabschnitt des Elektrodenkörpers der Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
    • 6 ist eine Vorderansicht, die einen Seitenabstandshalter der Ausführungsform bei Betrachtung des Seitenabstandshalters von einer Innenseite veranschaulicht.
    • 7 ist eine Schnittansicht des Seitenabstandshalters, die auf einer XY-Ebene genommen wurde, die durch eine Linie VII-VII in 6 geht.
    • 8 ist eine Draufsicht, die den Seitenabstandshalter der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 9 ist eine Perspektivansicht, die einen Montagezustand des Seitenabstandshalters und des Elektrodenkörpers der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 10 ist eine Seitenansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen einer Abdeckplattenstruktur und dem Seitenabstandshalter der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 11 ist eine schematische Schnittdarstellung, die die Abdeckplattenstruktur der Ausführungsform und eine umgebende Struktur derselben veranschaulicht.
    • 12 ist eine Perspektivansicht, die einen Bindungszustand einer Bindeschicht an dem Elektrodenkörper der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 13 ist eine Perspektivansicht, die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens der Energiespeichervorrichtung der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 14 ist eine Schnittansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen dem Seitenabstandshalter, dem Elektrodenkörper und dem Behälter der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 15 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Seitenabstandshalter nach einer Modifikation der Ausführungsform an dem Elektrodenkörper angebracht ist.
    • 16 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Seitenabstandshalter nach einer anderen Modifikation der Ausführungsform an dem Elektrodenkörper angebracht ist.
    • 17 ist eine Schnittansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen einem Seitenabstandshalter nach noch einer anderen Modifikation der Ausführungsform und dem Behälter veranschaulicht.
  • ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Eine Energiespeichervorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält Folgendes: einen Elektrodenkörper mit einem gekrümmten Abschnitt, der durch Wickeln einer Elektrode gebildet wird; einen Behälter, in dem der Elektrodenkörper untergebracht wird; eine Abdeckplattenstruktur mit einer Abdeckplatte, die den Behälter schließt; und einen Abstandshalter, der an dem gekrümmten Abschnitt des Elektrodenkörpers angebracht wird, wobei ein Endabschnitt des Abstandshalters an einem Teil der Abdeckplattenstruktur anliegt. Der Elektrodenkörper wird in dem Behälter untergebracht, während ein Endabschnitt in einer Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers der Abdeckplattenstruktur gegenüberliegt.
  • Da die Abdeckplattenstruktur teilweise an einem Endabschnitt des Abstandshalters anliegt, der an dem Elektrodenkörper angebracht ist, gelangt bei dieser Konfiguration der Elektrodenkörper zusammen mit dem Abstandshalter in den Behälter, wenn bei der Montage des Elektrodenkörpers in den Behälter Druck auf die Abdeckplattenstruktur ausgeübt wird. Selbst wenn nicht direkt auf den Elektrodenkörper Druck ausgeübt wird, kann der Elektrodenkörper folglich in dem Behälter untergebracht werden und die Beschädigung des Elektrodenkörpers während der Herstellung verhindert werden.
  • Bei der Energiespeichervorrichtung kann sich der Abstandshalter von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt in Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers erstrecken.
  • Bei dieser Konfiguration erstreckt sich der Abstandshalter von einem Endabschnitt des Elektrodenkörpers zu dem anderen Endabschnitt, so dass der Abstandshalter zu dem Ende in Bezug auf den Behälter geschoben werden kann, wenn der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht wird. Folglich kann der Elektrodenkörper leicht in den Behälter geführt werden.
  • Bei der Energiespeichervorrichtung kann der Abstandshalter eine untere Platte, die den anderen Endabschnitt des Elektrodenkörpers teilweise bedeckt, in dem anderen Endabschnitt in Wicklungsachsenrichtung enthalten.
  • Bei dieser Konfiguration wird die den anderen Endabschnitt des Elektrodenkörpers teilweise bedeckende untere Platte derart in dem anderen Endabschnitt des Abstandshalters vorgesehen, dass verhindert werden kann, dass der andere Endabschnitt des Elektrodenkörpers mit dem Behälter teilweise in Kontakt steht, nachdem der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht wird. Daher kann die Beschädigung des Elektrodenkörpers ferner verhindert werden.
  • Bei der Energiespeichervorrichtung kann der Abstandshalter eine obere Platte enthalten, die zwischen einem Endabschnitt und dem Behälter in Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers angeordnet wird, um einen Teil des einen Endabschnittes des Elektrodenkörpers zu bedecken.
  • Bei dieser Konfiguration wird die obere Platte, die einen Endabschnitt des Elektrodenkörpers teilweise bedeckt, derart in dem Abstandshalter vorgesehen, dass verhindert werden kann, dass ein Endabschnitt des Elektrodenkörpers mit dem Behälter in Kontakt steht, nachdem der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht wird. Daher kann die Beschädigung des Elektrodenkörpers ferner verhindert werden.
  • Bei der Energiespeichervorrichtung kann der Abstandshalter eine Positionierungseinheit enthalten, die die Abdeckplattenstruktur positioniert, und eine Eingriffseinheit, die die Positionierungseinheit in Eingriff nimmt, kann in der Abdeckplattenstruktur vorgesehen werden.
  • Bei dieser Konfiguration nimmt die Eingriffseinheit der Abdeckplattenstruktur die Positionierungseinheit des Abstandshalters in Eingriff, um die Abdeckplattenstruktur in Bezug auf den Abstandshalter zu positionieren. Folglich kann der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht werden, während das Positionsverhältnis zwischen dem Abstandshalter und der Abdeckplattenstruktur stabilisiert wird.
  • Bei der Energiespeichervorrichtung kann die Abdeckplattenstruktur ein Isolierelement enthalten, das zwischen der Abdeckplatte und dem Elektrodenkörper angeordnet wird, und die Eingriffseinheit kann in dem Isolierelement vorgesehen werden.
  • Bei dieser Konfiguration wird das Isolierelement derart zwischen der Abdeckplatte und dem Elektrodenkörper vorgesehen, dass die Isoliereigenschaft zwischen der Abdeckplatte und dem Elektrodenkörper durch das Isolierelement beibehalten werden kann. Die Eingriffseinheit wird derart in dem Isolierelement vorgesehen, dass die Position des Isolierelementes stabilisiert werden kann.
  • Bei der Energiespeichervorrichtung kann sich ein Endabschnitt des Abstandshalters von dem Elektrodenkörper in Wicklungsachsenrichtung trennen.
  • Da sich ein Endabschnitt des Abstandshalters von dem Elektrodenkörper in Wicklungsachsenrichtung trennt, beeinträchtigt bei dieser Konfiguration der Abstandshalter einen Endabschnitt des Elektrodenkörpers selbst dann nicht, wenn die Abdeckplattenstruktur geschoben wird. Daher kann die Beschädigung des Elektrodenkörpers während der Herstellung ferner verhindert werden.
  • Bei der Energiespeichervorrichtung kann die Abdeckplattenstruktur einen Stromkollektor enthalten und der Elektrodenkörper einen Streifen enthalten, der mit dem Stromkollektor elektrisch verbunden ist.
  • Selbst wenn der Streifen in dem Elektrodenkörper vorgesehen wird, kann bei dieser Konfiguration die Beschädigung des Streifens verhindert werden, da der Elektrodenkörper ohne direktes Ausüben von Druck auf den Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht werden kann.
  • Eine Energiespeichervorrichtung nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält Folgendes: einen Elektrodenkörper, in dem eine Elektrode gewickelt ist; einen Behälter, in dem der Elektrodenkörper untergebracht wird; eine Abdeckplattenstruktur mit einer Abdeckplatte, die den Behälter schließt; und einen Abstandshalter, der an dem Elektrodenkörper angebracht wird, wobei ein Endabschnitt des Abstandshalters an einem Teil der Abdeckplattenstruktur anliegt. Der Elektrodenkörper wird in dem Behälter untergebracht, während ein Endabschnitt in einer Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers der Abdeckplattenstruktur gegenüberliegt.
  • Da die Abdeckplattenstruktur teilweise an einem Endabschnitt des an dem Elektrodenkörper angebrachten Abstandshalters anliegt, gelangt bei dieser Konfiguration der Elektrodenkörper zusammen mit dem Abstandshalter in den Behälter, wenn bei der Montage des Elektrodenkörpers in den Behälter Druck auf die Abdeckplattenstruktur ausgeübt wird. Selbst wenn nicht direkt auf den Elektrodenkörper Druck ausgeübt wird, kann der Elektrodenkörper folglich in dem Behälter untergebracht werden und die Beschädigung des Elektrodenkörpers während der Herstellung verhindert werden.
  • Ein Verfahren nach noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung dient zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung mit einem Behälter, der einen Elektrodenkörper unterbringt, der einen gekrümmten Abschnitt enthält, der durch Wickeln einer Elektrode gebildet wird; einer Abdeckplattenstruktur, die eine Abdeckplatte enthält, die den Behälter schließt; und einem Abstandshalter, der an dem Elektrodenkörper angebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Abdeckplattenstruktur geschoben, während ein Endabschnitt auf der Seite der Abdeckplattenstruktur des Abstandshalters, der an dem Elektrodenkörper angebracht ist, an einem Teil der Abdeckplattenstruktur anliegt, und der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht, während ein Endabschnitt in einer Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers der Abdeckplattenstruktur gegenüberliegt.
  • Wenn die Abdeckplattenstruktur geschoben wird, während ein Endabschnitt auf dem Abstandshalter an einem Teil der Abdeckplattenstruktur anliegt, da der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht wird, kann bei dieser Konfiguration der Elektrodenkörper ohne direktes Ausüben von Druck auf den Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht werden und die Beschädigung des Elektrodenkörpers während der Herstellung verhindert werden.
  • Nachstehend wird eine Energiespeichervorrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Jede Zeichnung ist eine schematische Darstellung, aber nicht immer genau.
  • Die folgende Ausführungsform veranschaulicht ein spezifisches Beispiel der vorliegenden Erfindung. Eine Form, ein Material, eine Komponente, eine Anordnungsposition und Verbindungsform der Komponente und ein Ablauf der Herstellungsprozesse bei der Ausführungsform werden lediglich als Beispiel veranschaulicht, aber beschränken nicht die vorliegende Erfindung. Bei den Komponenten der Ausführungsform wird die Komponente, die nicht in einem Nebenanspruch beschrieben wird, der das höchste Konzept angibt, als optionale Komponente beschrieben.
  • Eine Energiespeichervorrichtung 10 der Ausführungsform wird in Bezug auf die 1 bis 3 allgemein beschrieben werden.
  • 1 ist eine Perspektivansicht, die ein Erscheindungsbild der Energiespeichervorrichtung 10 der Ausführungsform veranschaulicht. 2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die die Energiespeichervorrichtung 10 der Ausführungsform veranschaulicht. 3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die eine Abdeckplattenstruktur 180 der Ausführungsform veranschaulicht. In 3 geben gestrichelte Linien eine Positivelektroden-Leitplatte 145 und eine Negativelektroden-Leitplatte 155 an und die Positivelektroden-Leitplatte 145 und die Negativelektroden-Leitplatte 155 sind mit einem Positivelektroden-Stromkollektor 140 und einem Negativelektroden-Stromkollektor 150 verbunden, die in der Abdeckplattenstruktur 180 enthalten sind.
  • Zur Einfachheit erfolgt in 1 und den Zeichnungen im Anschluss an 1 die Beschreibung, während eine Z-Achsen-Richtung auf eine vertikale Richtung festgelegt ist. Zuweilen ist bei einer tatsächlichen Verwendungsart die Z-Achsen-Richtung jedoch nicht immer mit der vertikalen Richtung in Übereinstimmung gebracht.
  • Die Energiespeichervorrichtung 10 ist eine Sekundärbatterie, die Elektrizität laden und entladen kann. Insbesondere ist die Energiespeichervorrichtung 10 eine Sekundärbatterie mit wasserfreiem Elektrolyt, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie. Die Energiespeichervorrichtung 10 wird beispielsweise auf ein Elektrofahrzeug (EV; engl. electric vehicle), ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) oder ein Plug-In-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) angewandt. Die Energiespeichervorrichtung 10 ist nicht auf die Sekundärbatterie mit wasserfreiem Elektrolyt beschränkt, sondern kann eine Sekundärbatterie mit Ausnahme der Sekundärbatterie mit wasserfreiem Elektrolyt oder ein Kondensator sein.
  • Wie in den 1 und 2 veranschaulicht, enthält die Energiespeichervorrichtung 10 einen Elektrodenkörper 400 und einen Behälter 100, der den Elektrodenkörper 400 in demselben unterbringt. Bei der Ausführungsform ist die Abdeckplattenstruktur 180, die durch Anordnen verschiedener Elemente auf der Abdeckplatte 110 des Behälters 100 ausgebildet wird, über dem Elektrodenkörper 400 angeordnet. In dem Behälter 100 liegt ein Endabschnitt des Elektrodenkörpers 400 der Abdeckplattenstruktur 180 gegenüber.
  • Die Abdeckplattenstruktur 180 enthält eine Abdeckplatte 110 des Behälters 100, einen Positivelektroden-Anschluss 200, einen Negativelektroden-Anschluss 300, obere Isolierelemente 125 und 135, untere Isolierelemente 120 und 130, den Positivelektroden-Stromkollektor 140 und den Negativelektroden-Stromkollektor 150.
  • Der Positivelektroden-Anschluss 200 ist mit einer positiven Elektrode des Elektrodenkörpers 400 durch den Positivelektroden-Stromkollektor 140 elektrisch verbunden und der Negativelektroden-Anschluss 300 ist mit einer negativen Elektrode des Elektrodenkörpers 400 durch den Negativelektroden-Stromkollektor 150 elektrisch verbunden. Jedes leitende Element, wie beispielsweise der Positivelektroden-Anschluss 200, der mit dem Elektrodenkörper 400 elektrisch verbundenen leitenden Elemente ist durch Isolierelemente, wie beispielsweise das untere Isolierelement 120, gegen den Behälter 100 isoliert.
  • Bei jeweils den oberen Isolierelementen 125 und 135 und den unteren Isolierelementen 120 und 130 ist zumindest ein Teil das Isolierelement, das zwischen dem Wandabschnitt des Behälters 100 und dem leitenden Element angeordnet ist. Bei der Ausführungsform wird jedes Isolierelement entlang der Abdeckplatte 110 angeordnet, die einen oberen Wandabschnitt von sechs Wandabschnitten des Behälters 100 bildet, der eine äußere Form in Form eines im Wesentlichen rechteckigen Parallelepipedons aufweist.
  • Zusätzlich zu der obigen Konfiguration enthält die Energiespeichervorrichtung 10 der Ausführungsform einen oberen Abstandshalter 500 und eine Pufferschicht 600, die zwischen der Abdeckplattenstruktur 180 und dem Elektrodenkörper 400 angeordnet werden.
  • Der obere Abstandshalter 500 wird zwischen dem Elektrodenkörper 400 und der Abdeckplatte 110 angeordnet und enthält eine Arretierung 510, die teilweise in die Abdeckplattenstruktur 180 eingerastet wird.
  • Insbesondere weist der obere Abstandshalter 500 als Ganzes eine flache Form auf und enthält zwei Arretierungen 510 und zwei Einführabschnitte 520, in die die Streifen 410 und 420 eingeführt werden (die zwei Einführabschnitte 520, die von dem Streifen 410 und 420 durchdrungen werden). Bei der Ausführungsform wird der Einführabschnitt 520 in einer Aussparungs- bzw. Einkerbungsform (notch shape) in dem oberen Abstandshalter 500 vorgesehen. Der obere Abstandshalter 500 besteht aus einem Material, wie beispielsweise Polykarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und Polyphenylensulfidharz (PPS), das eine Isoliereigenschaft aufweist.
  • Der obere Abstandshalter 500 fungiert beispielsweise als ein Element, das eine Aufwärtsbewegung (Richtung zu der Abdeckplatte 110) des Elektrodenkörpers 400 direkt oder indirekt kontrolliert, oder als ein Element, das einen Kurzschluss zwischen der Abdeckplattenstruktur 180 und dem Elektrodenkörper 400 verhindert. Der obere Abstandshalter 500 enthält die zwei Arretierungen 510 und die zwei Arretierungen 510 werden jeweils in eine Anbringungseinheit 122 oder 132 eingerastet, die in der Abdeckplattenstruktur 180 enthalten ist.
  • Die Pufferschicht 600 besteht aus einem hochflexiblen, porösen Material, wie beispielsweise geschäumtes Polyethylen, und fungiert als ein Puffermaterial zwischen dem Elektrodenkörper 400 und dem oberen Abstandshalter 500.
  • Bei der Ausführungsform wird ein Seitenabstandshalter (Abstandshalter) 700 zwischen einer Seitenfläche (bei der Ausführungsform beide Seitenflächen in X-Achsen-Richtung) in einer Richtung, die eine Richtung (Z-Achsen-Richtung) parallel zu dem Elektrodenkörper 400 und der Abdeckplatte 110 schneidet, und einer inneren Umfangsfläche des Behälters 100 in dem Elektrodenkörper 400 angeordnet. Beispielsweise weist der Seitenabstandshalter 700 eine Funktion zum Kontrollieren einer Position des Elektrodenkörpers 400 auf. Eine spezifische Konfiguration des Seitenabstandshalters 700 wird später beschrieben.
  • Zusätzlich zu den Komponenten in den 1 bis 3 kann die Energiespeichervorrichtung 10 ein anderes Element enthalten, wie beispielsweise eine Pufferschicht, die zwischen dem Elektrodenkörper 400 und einem Boden 113 des Behälters 100 (Hauptkörper 111) angeordnet wird. Zwar wird eine Elektrolytlösung (wasserfreier Elektrolyt) in dem Behälter 100 der Energiespeichervorrichtung 10 eingeschlossen, aber die Elektrolytlösung wird nicht veranschaulicht.
  • Der Behälter 100 enthält den Hauptkörper 111 und die Abdeckplatte 110. Es besteht keine besondere Beschränkung auf ein Material für den Hauptkörper 111 und die Abdeckplatte 110. Beispielsweise bestehen der Hauptkörper 111 und die Abdeckplatte 110 aus einem schweißbaren Metall, wie beispielsweise rostfreier Stahlt, Aluminium und eine Aluminiumlegierung.
  • Der Hauptkörper 111 wird in einen rohrförmigen Körper mit einer rechteckigen Form in einer Draufsicht ausgebildet. Der Hauptkörper 111 enthält eine Unterbringungs- bzw. Aufnahmeausnehmung 112 mit einer rechteckigen Form in einer Draufsicht und einen Boden 113. Eine Isolierschicht 350, die den Elektrodenkörper 400 bedeckt, ist in dem Hauptkörper 111 vorgesehen.
  • Die Abdeckplatte 110 wird verschweißt, nachdem der Elektrodenkörper 400, die Isolierschicht 350 und dergleichen in der Aufnahmeausnehmung 112 untergebracht werden, wodurch die Innenseite des Hauptkörpers 111 verschlossen wird.
  • Die Abdeckplatte 110 ist ein plattenähnliches Element, das die Aufnahmeausnehmung 112 schließt. Wie in den 2 und 3 veranschaulicht, werden ein Sicherheitsventil 170, eine Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung, Durchgangsöffnungen 110a und 110b und zwei Wölbungseinheiten 160 in der Abdeckplatte 110 gebildet. Das Sicherheitsventil 170 wird geöffnet, wenn sich ein Innendruck des Behälters 100 erhöht, wodurch das Sicherheitsventil 170 eine Funktion zum Ablassen eines Gases in dem Behälter 100 aufweist.
  • Die Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung ist eine Durchgangsöffnung, durch die die Elektrolytlösung beim Herstellen der Energiespeichervorrichtung 10 eingefüllt wird. Wie in den 1 bis 3 veranschaulicht, wird ein Elektrolytlösungs-Einfüllstopfen 118 in der Abdeckplatte 110 angeordnet, um die Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung zu schließen. Das heißt, beim Herstellen der Energiespeichervorrichtung 10 wird die Elektrolytlösung von Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung in den Behälter 100 eingefüllt und der Elektrolytlösungs-Einfüllstopfen 118 mit der Abdeckplatte 110 verschweißt, um die Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung zu schließen, wobei dadurch die Elektrolytlösung in dem Behälter 100 untergebracht wird.
  • Jede beliebige Lösung kann ohne Beschränkung als die Elektrolytlöslösung ausgewählt werden, die in dem Behälter 100 eingeschlossen ist, sofern nicht die Lösung einer Leistungsfähigkeit der Energiespeichervorrichtung 10 schadet.
  • Bei der Ausführungsform wird jede Wölbungseinheit der zwei Wölbungseinheiten 160 in der Abdeckplatte 110 durch Ausbilden eines Teils der Abdeckplatte 110 in eine sich wölbende Form vorgesehen. Beispielsweise werden die zwei Wölbungseinheiten 160 jeweils zum Positionieren des oberen Isolierelementes 125 oder 135 verwendet. Eine Ausnehmung (nicht veranschaulicht), die nach oben konkav ist, wird auf einer Rückseite (die Seite gegenüber dem Elektrodenkörper 400) der Wölbungseinheit 160 ausgebildet und ein Eingriffsvorsprung 120b oder 130b des unteren Isolierelementes 120 oder 130 nimmt einen Teil der Ausnehmung in Eingriff. Daher wird das untere Isolierelement 120 oder 130 zu diesem Zeitpunkt positioniert und an der Abdeckplatte 110 fixiert.
  • Das obere Isolierelement 125 isoliert elektrisch den Positivelektroden-Anschluss 200 gegen die Abdeckplatte 110. Das untere Isolierelement 120 isoliert elektrisch den Positivelektroden-Stromkollektor 140 gegen die Abdeckplatte 110. Das obere Isolierelement 135 isoliert elektrisch den Negativelektroden-Anschluss 300 gegen die Abdeckplatte 110. Das untere Isolierelement 130 isoliert elektrisch den Negativelektroden-Stromkollektor 150 gegen die Abdeckplatte 110. Beispielsweise werden zuweilen die oberen Isolierelemente 125 und 135 als eine obere Dichtung bezeichnet und die unteren Isolierelemente 120 und 130 als eine untere Dichtung bezeichnet. Das heißt, bei der Ausführungsform weisen die oberen Isolierelemente 125 und 135 und die unteren Isolierelemente 120 und 130 eine Funktion zum Abdichten von Zwischenräumen zwischen den Elektrodenanschlüssen (200 und 300) und dem Behälter 100 auf.
  • Ähnlich dem oberen Abstandshalter 500 bestehen die oberen Isolierelemente 125 und 135 und die unteren Isolierelemente 120 und 130 aus dem Material, wie beispielsweise PC, PP, PE oder PPS, das die Isoliereigenschaft aufweist. In dem unteren Isolierelement 120 wird eine Durchgangsöffnung 126, die die aus der Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung fließende Elektrolytlösung in Richtung des Elektrodenkörpers 400 leitet, in einem Abschnitt gebildet, der sich unmittelbar unter der Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung befindet.
  • Eingriffseinheiten 121 und 131, die die Seitenabstandshalter 700 in Eingriff nehmen, werden in dem unteren Isolierelement 120 bzw. 130 vorgesehen. Insbesondere steht jede Eingriffseinheit 121 und 131 von einem Ende auf einer Außenseite jedes unteren Isolierelementes der unteren Isolierelemente 120 und 130 hervor. Wenn die Eingriffseinheiten 121 und 131 die Seitenabstandshalter 700 in Eingriff nehmen, werden die unteren Isolierelemente 120 und 130 in Bezug auf den Seitenabstandshalter 700 positioniert. Daher wird die Abdeckplattenstruktur 180 in Bezug auf den Seitenabstandshalter 700 positioniert. Ein Eingriffszustand zwischen den Eingriffseinheiten 121 und 131 und dem Seitenabstandshalter 700 wird später beschrieben.
  • Wie in den 1 bis 3 veranschaulicht, wird der Positivelektroden-Anschluss 200 mit der positiven Elektrode des Elektrodenkörpers 400 durch den Positivelektroden-Stromkollektor 140 elektrisch verbunden. Der Negativelektroden-Anschluss 300 wird mit der negativen Elektrode des Elektrodenkörpers 400 durch den Negativelektroden-Stromkollektor 150 elektrisch verbunden. Das heißt, der Positivelektroden-Anschluss 200 und der Negativelektroden-Anschluss 300 sind ein Metall-Elektrodenanschluss, der zum Zuführen der in dem Elektrodenkörper 400 gespeicherten Elektrizität zu einem äußeren Raum der Energiespeichervorrichtung 10 oder zum Zuführen der Elektrizität zu einem inneren Raum der Energiespeichervorrichtung 10, um die Elektrizität in dem Elektrodenkörper 400 zu speichern, verwendet wird. Der Positivelektroden-Anschluss 200 und der Negativelektroden-Anschluss 300 bestehen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
  • Eine Befestigungseinheit 210 wird in dem Positivelektroden-Anschluss 200 vorgesehen, um den Behälter 100 und den Positivelektroden-Stromkollektor 140 aneinander zu befestigen. Eine Befestigungseinheit 310 wird in dem Negativelektroden-Anschluss 300 vorgesehen, um den Behälter 100 und den Negativelektroden-Stromkollektor 150 aneinander zu befestigen.
  • Die Befestigungseinheit 210 ist ein Element (Niet), das sich von dem Positivelektroden-Anschluss 200 nach unten erstreckt, und die Befestigungseinheit 210 wird in eine Durchgangsöffnung 140a des Positivelektroden-Stromkollektors 140 eingeführt und verstemmt. Insbesondere wird die Befestigungseinheit 210 in eine Durchgangsöffnung 125a des oberen Isolierelementes 125, die Durchgangsöffnung 110a der Abdeckplatte 110, eine Durchgangsöffnung 120a des unteren Isolierelementes 120 und eine Durchgangsöffnung 140a des Positivelektroden-Stromkollektors 140 eingeführt und verstemmt. Daher werden der Positivelektroden-Anschluss 200 und der Positivelektroden-Stromkollektor 140 miteinander elektrisch verbunden und der Positivelektroden-Stromkollektor 140 wird zusammen mit dem Positivelektroden-Anschluss 200, dem oberen Isolierelement 125 und dem unteren Isolierelement 120 an der Abdeckplatte 110 fixiert.
  • Die Befestigungseinheit 310 ist ein Element (Niet), das sich von dem Negativelektroden-Anschluss 300 nach unten erstreckt, und die Befestigungseinheit 310 wird in die Durchgangsöffnung 150a des Negativelektroden-Stromkollektors 150 eingeführt und verstemmt. Insbesondere wird die Befestigungseinheit 310 in eine Durchgangsöffnung 135a des oberen Isolierelementes 135, die Durchgangsöffnung 110b der Abdeckplatte 110, die Durchgangsöffnung 130a des unteren Isolierelementes 130 und die Durchgangsöffnung 150a des Negativelektroden-Stromkollektors 150 eingeführt und verstemmt. Daher werden der Negativelektroden-Anschluss 300 und der Negativelektroden-Stromkollektor 150 miteinander elektrisch verbunden und der Negativelektroden-Stromkollektor 150 wird zusammen mit dem Negativelektroden-Anschluss 300, dem oberen Isolierelement 135 und dem unteren Isolierelement 130 an der Abdeckplatte 110 fixiert.
  • Die Befestigungseinheit 210 kann mit dem Positivelektroden-Anschluss 200 einstückig ausgebildet werden oder die Befestigungseinheit 210, die separat von dem Positivelektroden-Anschluss 200 vorbereitet wird, kann durch eine Technik, wie beispielsweise Verstemmen und Schweißen, an dem Positivelektroden-Anschluss 200 fixiert werden. Gleiches gilt auch für ein Verhältnis zwischen der Befestigungseinheit 310 und dem Negativelektroden-Anschluss 300.
  • Der Positivelektroden-Stromkollektor 140 wird zwischen dem Elektrodenkörper 400 und dem Behälter 100 angeordnet, um den Elektrodenkörper 400 und den Positivelektroden-Anschluss 200 elektrisch zu verbinden. Der Positivelektroden-Stromkollektor 140 besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Bei der Ausführungsform wird der Positivelektroden-Stromkollektor 140 mit dem Streifen 410 auf der Seite der positiven Elektrode des Elektrodenkörpers 400 durch die Positivelektroden-Leitplatte 145 der Leitplatte elektrisch verbunden. Ähnlich dem Positivelektroden-Stromkollektor 140 besteht die Positivelektroden-Leitplatte 145 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
  • Der Negativelektroden-Stromkollektor 150 wird zwischen dem Elektrodenkörper 400 und dem Behälter 100 angeordnet, um den Elektrodenkörper 400 und den Negativelektroden-Anschluss 300 elektrisch zu verbinden. Der Negativelektroden-Stromkollektor 150 besteht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Bei der Ausführungsform wird der Negativelektroden-Stromkollektor 150 mit dem Streifen 420 auf der Seite der negativen Elektrode des Elektrodenkörpers 400 durch die Negativelektroden-Leitplatte 155 der Leitplatte elektrisch verbunden. Ähnlich dem Negativelektroden-Stromkollektor 150 besteht die Negativelektroden-Leitplatte 155 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.
  • Ein Verbindungsabschnitt des Stromkollektors und des Streifens mit der Leitplatte, die zwischen denselben angeordnet ist, wird später detailliert beschrieben.
  • Eine Konfiguration des Elektrodenkörpers 400 wird nachstehend in Bezug auf 4 beschrieben werden.
  • 4 ist eine Perspektivansicht, die die Konfiguration des Elektrodenkörpers 400 der Ausführungsform veranschaulicht. In 4 wird ein Wicklungszustand des Elektrodenkörpers 400 veranschaulicht, während derselbe teilweise entwickelt ist.
  • Der Elektrodenkörper 400 ist ein Leistungserzeugungselement, in dem die Elektrizität gespeichert werden kann. Der Elektrodenkörper 400 wird durch abwechselndes Schichten und Wickeln einer positiven Elektrode 450 und einer negativen Elektrode 460 und Separatoren 470a und 470b ausgebildet. Das heißt, die positive Elektrode 450, der Separator 470a, die negative Elektrode 460 und der Separator 470b werden in dieser Reihenfolge geschichtet und derart gewickelt, dass Schnitte der positiven Elektrode 450, des Separators 470a, der negativen Elektrode 460 und des Separators 470b in eine ovale Form ausgebildet werden, wobei dadurch der Elektrodenkörper 400 ausgebildet wird.
  • Die positive Elektrode 450 ist eine Elektrodenplatte, bei der eine Schicht eines positiven aktiven Materials auf einer Oberfläche einer Substratschicht der positiven Elektrode aus einer länglichen, riemenartigen Metallfolie aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist. Jedes allgemein bekannte Material kann als das positive aktive Material für die Schicht des positiven aktiven Materials angemessen verwendet werden, sofern das Material Lithiumionen okkludieren und emittieren kann. Beispielsweise können Polyanionverbindungen, wie beispielsweise LiMPO4, LiMSiO4 und LiMBO3 (M ist eine oder zumindest zwei Arten von Übergangsmetallen, die aus Fe, Ni, Mn, Co und dergleichen ausgewählt werden), Spinell-Verbindungen, wie beispielsweise Lithiumtitanat und Lithiummanganat, und Lithiumübergangsmetalloxide, wie beispielsweise LiMO2 (M ist eine oder zumindest zwei Arten von Übergangsmetallen, die aus Fe, Ni, Mn, Co und dergleichen ausgewählt werden), als das positive aktive Material verwendet werden.
  • Die negative Elektrode 460 ist eine Elektrodenplatte, bei der eine Schicht eines negativen aktiven Materials auf einer Oberfläche einer Substratschicht der negativen Elektrode aus einer länglichen, riemenartigen Metallfolie aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet ist. Jedes allgemein bekannte Material kann als das negative aktive Material für die Schicht des negativen aktiven Materials angemessen verwendet werden, sofern das Material Lithiumionen okkludieren und emittieren kann. Beispiele der negativen aktiven Materialien enthalten ein Lithiummetall, eine Lithiumlegierung (lithiummetallhaltige Legierungen, wie beispielsweise Lithium-Aluminium, Lithium-Blei, Lithium-Zinn, Lithium-Aluminium-Zinn, Lithium-Gallium und Woodsches Metall), Legierungen, die Lithium okkludieren und emittieren können, Kohlenstoffmaterialien (wie beispielsweise Graphit, nicht graphitisierender Kohlenstoff, graphitisierender Kohlenstoff, bei niedriger Temperatur gesinterter Kohlenstoff und amorpher Kohlenstoff), Metalloxide, Lithiummetalloxide (wie beispielsweise Li4Ti5O12) und Polyphosphorsäure-Verbindungen.
  • Die Separatoren 470a und 470b sind eine mikroporöse Schicht aus Harz. Jedes allgemein bekannte Material kann als das Material für die in der Energiespeichervorrichtung 10 verwendeten Separatoren 470a und 470b angemessen verwendet werden, sofern nicht das Material eine Leistungsfähigkeit der Energiespeichervorrichtung 10 herabsetzt.
  • Die positive Elektrode 450 enthält mehrere Vorsprünge 411, die an einem Ende in einer Wicklungsachsenrichtung nach außen hervorstehen. Ähnlich enthält die negative Elektrode 460 mehrere Vorsprünge 421, die an einem Ende in der Wicklungsachsenrichtung nach außen hervorstehen. Die mehreren Vorsprünge 411 und die mehreren Vorsprünge 421 sind ein Abschnitt (nicht mit einem aktiven Material beschichteter Abschnitt), in dem die Substratschicht freiliegend ist, während dieselbe nicht mit dem aktiven Material beschichtet ist.
  • Wie hierin verwendet, bedeutet die Wicklungsachse eine virtuelle Achse, die eine Mittelachse wird, um die die positive Elektrode 450 und die negative Elektrode 460 herumgewickelt werden. Bei der Ausführungsform ist die Wicklungsachse eine gerade Linie, die durch die Mitte des Elektrodenkörpers 400 parallel zu der Z-Achsen-Richtung geht.
  • Die mehreren Vorsprünge 411 und die mehreren Vorsprünge 421 werden an dem Ende (das Ende auf der positiven Seite der Z-Achsen-Richtung in 4) auf der gleichen Seite in der Wicklungsachsenrichtung angeordnet und die positive Elektrode 450 und die negative Elektrode 460 werden geschichtet, wobei dadurch die mehreren Vorsprünge 411 und die mehreren Vorsprünge 421 an vorbestimmten Positionen des Elektrodenkörpers 400 geschichtet werden. Insbesondere wird die positive Elektrode 450 gewickelt und geschichtet, um die mehreren Vorsprünge 411 an der vorbestimmten Position in einer Umfangsrichtung an einem Ende in der Wicklungsachsenrichtung zu schichten. Die negative Elektrode 460 wird gewickelt und geschichtet, um die mehreren Vorsprünge 421 an der vorbestimmten Position, die sich von der Position unterscheidet, an der die mehreren Vorsprünge 411 geschichtet werden, in der Umfangsrichtung an einem Ende in der Wicklungsachsenrichtung zu schichten.
  • Infolgedessen werden der Streifen 410, der durch Schichten der mehreren Vorsprünge 411 gebildet wird, und der Streifen 420, der durch Schichten der mehreren Vorsprünge 421 gebildet wird, in dem Elektrodenkörper 400 ausgebildet. Beispielsweise wird der Streifen 410 in Richtung der Mitte in der Schichtungsrichtung angesammelt und mit der Positivelektroden-Leitplatte 145 durch Ultraschallschweißen verbunden. Beispielsweise wird der Streifen 420 in Richtung der Mitte in der Schichtungsrichtung angesammelt und mit der Negativelektroden-Leitplatte 155 durch Ultraschallschweißen verbunden. Die Positivelektroden-Leitplatte 145, die mit dem Streifen 410 verbunden ist, wird mit dem Positivelektroden-Stromkollektor 140 verbunden und die Positivelektroden-Leitplatte 145, die mit dem Streifen 420 verbunden ist, wird mit dem Negativelektroden-Stromkollektor 150 verbunden.
  • Der Streifen (410 und 420) führt die Elektrizität in den Elektrodenkörper 400 zu und leitet dieselbe aus demselben heraus und zuweilen werden dem Streifen andere Namen, wie beispielsweise „Leitung“ und ein „Stromkollektor“, gegeben.
  • Der Streifen 410 trägt nicht zur Leistungserzeugung bei, da der Streifen 410 durch Schichten des Vorsprungs 411 des Abschnittes ausgebildet wird, in dem die Substratschicht freiliegend ist. Ähnlich trägt der Streifen 420 nicht zur Leistungserzeugung bei, da der Streifen 420 durch Schichten des Vorsprungs 421 des Abschnittes ausgebildet wird, in dem die Substratschicht freiliegend ist. Andererseits trägt bei dem Elektrodenkörper 400 ein anderer Abschnitt als die Streifen 410 und 420 zu der Leistungserzeugung bei, da der Abschnitt durch Schichten des Abschnittes ausgebildet wird, in dem das aktive Material auf die Substratschicht aufgetragen ist. Nachstehend wird der Abschnitt mit Ausnahme der Streifen 410 und 420 als ein Körperabschnitt 430 bezeichnet werden. Beide Abschnitte in einer X-Achsen-Richtung des Körperabschnittes 430 bilden gekrümmte Abschnitte 431 und 432, in denen äußere Umfangsflächen gebogen sind. Folglich wird der Elektrodenkörper 400 in eine ovale Form ausgebildet, die die gekrümmten Abschnitte 431 und 432 aufweist.
  • Um eine Wicklungsabweichung zu verhindern, wird ein Klebestreifen 370 an drei Stellen von jeweils einem Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt in einer Wicklungsachsenrichtung (Z-Achsen-Richtung) des Körperabschnittes 430 angebracht (siehe 9).
  • 5 ist eine Schnittansicht, die einen Adhäsionszustand des Klebestreifens 370 an dem Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 schematisch veranschaulicht.
  • 5 veranschaulicht die Zustände von einem Klebestreifen 370, der an einem unteren Endabschnitt des Körperabschnittes 430 und der positiven Elektrode 450, negativen Elektrode 460 und den Separatoren 470a und 470b anhaftet, die zwischen beiden Endabschnitten des Klebestreifens 370 sandwichartig angeordnet sind. Gleiches gilt auch für den Adhäsionszustand bei anderen Klebestreifen 370 und die Beschreibung wird weggelassen. Zur Einfachheit entsprechen in 5 die positive Elektrode 450, die negative Elektrode 460 und die Separatoren 470a und 470b nicht den tatsächlichen Wicklungsanzahlen.
  • Wie in 5 veranschaulicht, ragen die Endabschnitte der Separatoren 470a und 470b aus der positiven Elektrode 450 und der negativen Elektrode 460 heraus. Die Endabschnitte des Klebestreifens 370 haften an der äußeren Umfangsfläche des Körperabschnittes 430 an, um die herausragenden Abschnitte 470c und 470d der Separatoren 470a und 470b nahe der Mitte zu bringen. Selbst in dem Abschnitt, in dem der Klebestreifen 370 nicht vorhanden ist, schließt daher der herausragenden Abschnitt 470c und 470d des Separators 470a und 470b den Endabschnitt des Körperabschnittes 430 und ein Mischen einer Fremdsubstanz in den Körperabschnitt 430 wird verhindert, während die Wicklungsabweichung des Körperabschnittes 430 unterdrückt wird.
  • Eine spezifische Konfiguration des Seitenabstandshalters 700 wird nachstehend beschrieben werden.
  • 6 ist eine Vorderansicht, die den Seitenabstandshalter 700 der Ausführungsform bei Betrachtung des Seitenabstandshalters 700 von einer Innenseite veranschaulicht. 7 ist eine Schnittansicht des Seitenabstandshalters 700, die auf einer XY-Ebene genommen wurde, die durch eine Linie VII-VII in 6 geht. 8 ist eine Draufsicht, die den Seitenabstandshalter 700 der Ausführungsform veranschaulicht. In 6 wird die äußere Form des Körperabschnittes 430 des Elektrodenkörpers 400 durch eine abwechselnd mit einem langen und zwei kurzen Strichen versehene Linie angegeben. 8 veranschaulicht den Zustand, in dem die Eingriffseinheit 131 des unteren Isolierelementes 130 den Seitenabstandshalter 700 in Eingriff nimmt. Gleiches gilt auch für die Seite der positiven Elektrode und die Beschreibung wird weggelassen.
  • Wie in den 6 bis 8 veranschaulicht, ist der Seitenabstandshalter 700 ein längliches Element, das sich in Wicklungsachsenrichtung (Z-Achsen-Richtung) erstreckt, und derselbe wird mit einem Material, wie beispielsweise PC, PP, PE oder PPS, gebildet, das eine Isoliereigenschaft aufweist. Der Seitenabstandshalter 700 enthält eine Basis 710, eine Wand 720 und eine untere Platte 730.
  • Die Basis 710 enthält eine obere Platte 711 und einen Wandabschnitt 712.
  • Von oben betrachtet, wird die obere Platte 711 in eine im Wesentlichen rechteckige Form ausgebildet, bei der ein Paar Ecken teilweise abgerundet ist. Der Wandabschnitt 712 wird in eine Oberseite der oberen Platte 711 ausgebildet.
  • Der Wandabschnitt 712 enthält eine Umfangswand 713 und eine Innenwand 714.
  • Während ein Abschnitt, der einer Seite der oberen Platte 711 entspricht, in der Umfangswand 713 geöffnet ist, ist die Umfangswand 713 entlang anderen Seiten der oberen Platte 711 von der oberen Platte 711 vertikal vorgesehen. Die drei Innenwände 714 sind in der Umfangswand 713 angeordnet. Die Innenwände 714 sind parallel zueinander von der oberen Platte 711 vertikal vorgesehen und die Innenwände 714 erstrecken sich nach innen, während dieselben mit der Umfangswand 713 verbunden sind. Endflächen in Z-Achsen-Richtung der Umfangswand 713 und der Innenwände 714 sind miteinander bündig. Bei den drei Innenwänden 714 ist eine in der Mitte angeordnete Innenwand 714a in X-Achsen-Richtung länger als zwei Innenwände 714b ausgebildet. Ein vorderer Endabschnitt der mittigen Innenwand 714a ist eine Positionierungseinheit 715, die die Eingriffseinheiten 121 und 131 der unteren Isolierelemente 120 und 130 in Eingriff nehmen.
  • Die Wand 720 erstreckt sich in Z-Achsen-Richtung, die obere Platte 711 ist mit einem Endabschnitt der Wand 720 verbunden und die untere Platte 730 ist mit dem anderen Endabschnitt verbunden. In einem Mittelabschnitt in einer Y-Achsen-Richtung der Wand 720 ist eine Öffnung 740 ausgebildet, um die Wand 720 zu öffnen. Die Öffnung 740 ist entlang der Z-Achsen-Richtung ausgebildet, um die Wand 720 von der oberen Platte 711 zu der unteren Platte 730 zu öffnen.
  • Bei der Wand 720 werden Abschnitte, die einander in Bezug auf die Öffnung 740 gegenüberliegen, als eine erste Wand 720a und eine zweite Wand 720b bezeichnet. Die erste Wand 720a und die zweite Wand 720b werden in eine gleichmäßige Form von einem Ende zu dem anderen Ende in Z-Achsen-Richtung ausgebildet. Im Hinblick auf die Schnittformen der ersten Wand 720a und zweiten Wand 720b wird eine Innenfläche als Ganzes eine glatte, konkave Oberfläche, wie in 7 veranschaulicht. Andererseits wird eine Außenfläche der ersten Wand 720a und zweiten Wand 720b als Ganzes eine glatte, konvexe Oberfläche, um der Form der Innenfläche des Hauptkörpers 111 des Behälters 100 zu entsprechen.
  • Ähnlich der oberen Platte 711 wird die untere Platte 730 bei Betrachtung von oben in eine im Wesentlichen rechteckige Form ausgebildet, bei der die Ecke teilweise abgerundet ist. Die Wand 720 wird mit der Oberseite der unteren Platte 730 verbunden.
  • Ein Zustand, in dem der Seitenabstandshalter 700 in den Elektrodenkörper 400 montiert wird, wird nachstehend in Bezug auf die 7 und 9 beschrieben werden.
  • 9 ist eine Perspektivansicht, die einen Montagezustand des Seitenabstandshalters 700 und des Elektrodenkörpers 400 der Ausführungsform veranschaulicht.
  • Wie in 9 veranschaulicht, werden die Seitenabstandshalter 700 separat an den gekrümmten Abschnitten 431 und 432 des Elektrodenkörpers 400 angebracht. Insbesondere wird der Seitenabstandshalter 700 an dem Elektrodenkörper 400 derart angebracht, dass ein Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt in Wicklungsachsenrichtung jedes gekrümmten Abschnittes 431 und 432 in der Öffnung 740 untergebracht wird.
  • In 7 ist die äußere Form des gekrümmten Abschnittes 432 durch eine abwechselnd mit einem langen und zwei kurzen Strichen versehen Linie angegeben. Da die gekrümmten Abschnitte 431 und 432 die im Wesentlichen identische äußere Form aufweisen, wird ein Positionsverhältnis zwischen dem Seitenabstandshalter 700 und dem gekrümmten Abschnitt 432 als Beispiel beschrieben und die Beschreibung eines Positionsverhältnisses zwischen dem Seitenabstandshalter 700 und dem gekrümmten Abschnitt 431 weggelassen. Wie in 7 veranschaulicht, wird der Seitenabstandshalter 700 derart an dem Elektrodenkörper 400 angebracht, dass die Außenfläche der Wand 720 mit einem Teil der Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 432 bündig ist. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Teil der Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 432 ein Bereich, der die Oberseite des gekrümmten Abschnittes 432 enthält. Daher wird der gekrümmte Abschnitt 432 in der Öffnung 740 des Seitenabstandshalters 700 untergebracht. Da die Innenfläche der Wand 720 die konkave Oberfläche wird, liegt die Innenfläche der Wand 720 an der Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 432 an, um die Form des gekrümmten Abschnittes 432 zu stabilisieren, ohne die gekrümmte Oberflächenform des gekrümmten Abschnittes 432 zu zerstören.
  • Wie in 9 veranschaulicht, wird der Seitenabstandshalter 700 an dem Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 durch einen Klebestreifen 380 angebracht. Insbesondere werden bei dem Seitenabstandshalter 700 zwei Stellen, die durch einen vorbestimmten Zwischenraum voneinander in Z-Achsen-Richtung getrennt sind, durch den Klebestreifen 380 an dem Körperabschnitt 430 fixiert.
  • Wenn der Seitenabstandshalter 700 an dem Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 fixiert ist, erstreckt sich der Seitenabstandshalter 700 von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt des Körperabschnittes 430 in Wicklungsachsenrichtung, wie in 9 veranschaulicht. Zu diesem Zeitpunkt bedeckt die untere Platte 730 des Seitenabstandshalters 700 den anderen Endabschnitt des Körperabschnittes 430. Die Basis 710, die aus einem Endabschnitt des Seitenabstandshalters 700 besteht, trennt sich durch einen vorbestimmten Zwischenraum S1 in Wicklungsachsenrichtung von einem Ende des Körperabschnittes 430.
  • Ein Verbindungszustand des Seitenabstandshalters 700 und der unteren Isolierelemente 120 und 130 wird nachstehend in Bezug auf 8 beschrieben werden.
  • Der Verbindungszustand des Seitenabstandshalters 700 und des unteres Isolierelementes 120 ist mit dem Verbindungszustand des Seitenabstandshalters 700 und des unteren Isolierelementes 130 identisch. Daher wird der Verbindungszustand des unteren Isolierelementes 130 und des Seitenabstandshalters 700 als Beispiel beschrieben und die Beschreibung des Verbindungszustands des unteren Isolierelementes 120 und des Seitenabstandshalters 700 weggelassen.
  • Wie in 8 veranschaulicht, steht die Eingriffseinheit 131 von einem Ende auf der Außenseite des unteren Isolierelementes 130 hervor. Rippen 133, die sich über eine gesamte Länge der Eingriffseinheit 131 erstrecken, sind an beiden Seitenabschnitten der Eingriffseinheit 131 vorgesehen. Die Rippen 133 verbessern eine Festigkeit der gesamten Eingriffseinheit 131. Eine Ausnehmung 131a, die entlang der X-Achsen-Richtung ausgespart ist, ist in der Mitte an dem vorderen Ende der Eingriffseinheit 131 vorgesehen. Die Ausnehmung 131a nimmt die Positionierungseinheit 715 auf der oberen Platte 711 des Seitenabstandshalters 700 in Eingriff. Insbesondere wird die Ausnehmung 131a in Z-Achsen-Richtung eingebracht und auf der positiven Seite in X-Achsen-Richtung geöffnet, so dass die Ausnehmung 131a die Positionierungseinheit 715 aus der Z-Achsen-Richtung und X-Achsen-Richtung in Eingriff nehmen kann. Wenn die Ausnehmung 131a die Positionierungseinheit 715 in Eingriff nimmt, wird eine Bewegung in die Richtung, die die Z-Achsen-Richtung der Ausnehmung 131a schneidet, genauer die Bewegung in Y-Achsen-Richtung der Ausnehmung 131a durch die Positionierungseinheit 715 beschränkt. Das heißt, da die Bewegung in Y-Achsen-Richtung des gesamten unteren Isolierelementes 130 beschränkt wird, wird auch die Bewegung in Y-Achsen-Richtung der das untere Isolierelement 130 enthaltenden Abdeckplattenstruktur 180 beschränkt, um die Abdeckplattenstruktur 180 zu positionieren.
  • 10 ist eine Seitenansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen der Abdeckplattenstruktur 180 und dem Seitenabstandshalter 700 der Ausführungsform veranschaulicht.
  • Wie in 10 veranschaulicht, liegt die Basis 710, die aus einem Endabschnitt des Seitenabstandshalters 700 besteht, an der Abdeckplatte 110 an, die ein Teil der Abdeckplattenstruktur 180 ist. Insbesondere liegt eine Endfläche des Wandabschnittes 712 der Basis 710 an der Abdeckplatte 110 an. Wie oben beschrieben wurde, trennt sich selbst in diesem Zustand die Basis 710 von einem Ende des Körperabschnittes 430 des Elektrodenkörpers 400 durch den vorbestimmten Zwischenraum S1 in Wicklungsachsenrichtung (siehe 6). Selbst wenn von oben Druck auf die Abdeckplattenstruktur 180 ausgeübt wird, wird daher verhindert, dass die Druck auf die Abdeckplattenstruktur 180 ausübende Kraft auf einen Endabschnitt des Körperabschnittes 430 wirkt.
  • Ein Konfigurationsbeispiel des Verbindungsabschnittes des Stromkollektors und des Streifens mit der zwischen denselben angeordneten Leitplatte wird nachstehend in Bezug auf 11 beschrieben werden.
  • 11 ist eine schematische Schnittdarstellung, die die Abdeckplattenstruktur 180 der Ausführungsform und eine umgebende Struktur derselben veranschaulicht. 11 veranschaulicht einen Teilschnitt der Energiespeichervorrichtung 10, wenn die Energiespeichervorrichtung 10 durch eine YZ-Ebene geschnitten wird, die durch eine Linie XI-XI in 3 geht, und der Seitenabstandshalter 700 (siehe 2) auf der positiven Seite in X-Achsen-Richtung ist in 11 weggelassen. Der Elektrodenkörper 400 ist vereinfacht und veranschaulicht.
  • Wie in 11 veranschaulicht, werden der Streifen 420 des Elektrodenkörpers 400 und der Negativelektroden-Stromkollektor 150 durch die Negativelektroden-Leitplatte 155, die im Schnitt eine U-Form aufweist, miteinander elektrisch verbunden. Beispielsweise wird die Verbindungsstruktur in 11 durch das folgende Verfahren vorbereitet.
  • Beispielsweise werden ein Endabschnitt (erster Endabschnitt) der plattenartigen Negativelektroden-Leitplatte 155 und der Streifen 420 des Elektrodenkörpers 400 durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden. Beispielsweise wird ein Endabschnitt (zweiter Endabschnitt) auf einer dem ersten Endabschnitt der Negativelektroden-Leitplatte 155 gegenüberliegenden Seite mit dem Negativelektroden-Stromkollektor 150, der in der Abdeckplattenstruktur 180 montiert ist, durch Laserschweißen verbunden. Dann wird die Negativelektroden-Leitplatte 155 an einer vorbestimmten Position zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt in eine U-Form verformt. Infolgedessen wird die Verbindungsstruktur zwischen dem Streifen 420 des Elektrodenkörpers 400 und dem Negativelektroden-Stromkollektor 150 durch die Negativelektroden-Leitplatte 155 mit einer U-Form im Schnitt ausgebildet, wie in 11 veranschaulicht.
  • Der obere Abstandshalter 500 wird zwischen dem Endabschnitt auf der Seite, auf der der Streifen 420 vorgesehen ist, des Körperabschnittes 430 und der Abdeckplatte 110 angeordnet. Genauer wird der verbundene Abschnitt des Steifens 420 und der Negativelektroden-Leitplatte 155 von dem Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 durch den oberen Abstandshalter 500 getrennt. Der Streifen 420 wird angeordnet, während derselbe in den Einführabschnitt 520 eingeführt ist, der in dem oberen Abstandshalter 500 vorgesehen ist. Die Pufferschicht 600 wird zwischen dem oberen Abstandshalter 500 und dem Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 sandwichartig angeordnet.
  • Die Struktur um die Negativelektroden-Leitplatte 155 herum ist in 11 veranschaulicht und beschrieben und die Struktur um die Positivelektroden-Leitplatte 145 herum ist auch ähnlich. Das heißt, der Streifen 410 des Elektrodenkörpers 400 und der Positivelektroden-Stromkollektor 140 werden durch die Positivelektroden-Leitplatte 145 (siehe beispielsweise 2) mit einem U-förmigen Schnitt miteinander elektrisch verbunden. Der verbundene Abschnitt des Streifens 410 und der Positivelektroden-Leitplatte 145 wird von dem Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 durch den oberen Abstandshalter 500 getrennt und der Streifen 410 wird angeordnet, während derselbe in den in dem oberen Abstandshalter 500 vorgesehenen Einführabschnitt 520 eingeführt ist.
  • Der Elektrodenkörper 400 und der Positivelektroden-Stromkollektor 140 werden durch die Positivelektroden-Leitplatte 145 miteinander verbunden und der Elektrodenkörper 400 und der Negativelektroden-Stromkollektor 150 werden durch die Negativelektroden-Leitplatte 155 miteinander verbunden, wobei eine relative Verkürzung der Längen (die Längen in Wicklungsachsenrichtung (Z-Achsen-Richtung)) der Streifen 410 und 420 des Elektrodenkörpers 400 ermöglicht wird.
  • Das heißt, die Breiten (die Längen in Wicklungsachsenrichtung (Z-Achsen-Richtung)) der Elektrodenplatten, die für die Herstellung des Elektrodenkörpers 400 erforderlich sind, können bei der positiven Elektrode 450 und der negativen Elektrode 460 relativ verkürzt werden. Dies ist aus Sicht der Herstellungseffizienz des Elektrodenkörpers 400 von Vorteil.
  • Wie in 11 veranschaulicht, wird eine Bindeschicht 360 zwischen dem Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 und der Isolierschicht 350 angeordnet.
  • 12 ist eine Perspektivansicht, die einen Bindungszustand der Bindeschicht 360 an dem Elektrodenkörper 400 der Ausführungsform veranschaulicht.
  • Wie in 12 veranschaulicht, wird die Bindeschicht 360 um den Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 herumgewickelt. Insbesondere ist die Bindeschicht 360 ein riemenähnliches Element, das die Form des Körperabschnittes 430 stabilisiert, und die Bindeschicht 360 wird um den Außenumfang des Körperabschnittes 430 herumgewickelt. Bei der Bindeschicht 360 wird ein Endabschnitt auf dem anderen Endabschnitt platziert und die Endabschnitte der Bindeschicht 360 werden durch einen Klebestreifen 390 aneinander fixiert. Zusätzlich zu dem Klebestreifen 390 können die Endabschnitte der Bindeschicht 360 durch ein Haftmittel oder durch thermisches Schweißen aneinander fixiert werden. Alternativ kann ein ringförmiges Bindeelement verwendet werden. Die Bindeschicht 360 besteht aus einem Isoliermaterial mit einer elektrolytlösungsbeständigen Eigenschaft. Insbesondere können PC, PP, PE oder PPS als Beispiel des Isoliermaterials angeführt werden. Der Prozess zum Wickeln der Bindeschicht 360 um den Körperabschnitt 430 herum kann ausgeschlossen werden, wenn die Form des Körperabschnittes 430 stabilisiert wird.
  • Bei den Klebestreifen 370, 380 und 390 besteht das Substrat aus einem Isoliermaterial mit einer elektrolytlösungsbeständigen Eigenschaft. Insbesondere können PC, PP, PE oder PPS als Beispiel des Isoliermaterials angeführt werden. Die auf einer Oberfläche des Substrates jedes Klebestreifens 370 und 380 vorgesehene Haftschicht wird auch durch ein Haftmittel mit der elektrolytlösungsbeständigen Eigenschaft und der Isoliereigenschaft ausgebildet.
  • Ein Verfahren zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung 10 wird nachstehend beschrieben werden.
  • Der Streifen 410 des Elektrodenkörpers 400 wird mit einer flachen Platte verschweißt, die die Positivelektroden-Leitplatte 145 bildet, und der Streifen 420 des Elektrodenkörpers 400 wird mit einer flachen Platte verschweißt, die die Negativelektroden-Leitplatte 155 bildet. Nachdem die Abdeckplattenstruktur 180 montiert ist, wird die flache Platte, die die Positivelektroden-Leitplatte 145 bildet, mit dem Positivelektroden-Stromkollektor 140 der Abdeckplattenstruktur 180 verschweißt und die flache Platte, die die Negativelektroden-Leitplatte 155 bildet, mit dem Negativelektroden-Stromkollektor 150 verschweißt. Nach dem Schweißen werden die flache Platte, die die Positivelektroden-Leitplatte 145 bildet, und die flache Platte, die die Negativelektroden-Leitplatte 155 bildet, gebogen, um die Positivelektroden-Leitplatte 145 bzw. die Negativelektroden-Leitplatte 155 auszubilden.
  • Dann wird der Seitenabstandshalter 700 an dem Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 angebracht. Wie in 7 veranschaulicht, wird der Seitenabstandshalter 700 insbesondere in jedem gekrümmten Abschnitt 431 und 432 des Körperabschnittes 430 separat angebracht. Auf der Seite des gekrümmten Abschnittes 431 wird der Seitenabstandshalter 700 durch den Klebestreifen 380 an dem Körperabschnitt 430 fixiert, nachdem die Positionierungseinheit 715 des Seitenabstandshalters 700 mit der Eingriffseinheit 121 des unteren Isolierelementes 120 in Eingriff gebracht wird, das aus einem Teil der Abdeckplattenstruktur 180 besteht. Auf der Seite des gekrümmten Abschnittes 432 wird der Seitenabstandshalter 700 durch den Klebestreifen 380 an dem Körperabschnitt 430 durch den ähnlichen Prozess fixiert. Nach dem Fixieren liegt die Abdeckplatte 110, die aus einem Teil der Abdeckplattenstruktur 180 besteht, an der Basis 710 an, die aus einem Endabschnitt des Seitenabstandshalters 700 besteht, wie in 10 veranschaulicht.
  • Dann wird die Bindeschicht 360, wie in 12 veranschaulicht, um den Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 herumgewickelt und die Endabschnitte der Bindeschicht 360 werden durch den Klebestreifen 390 aneinander fixiert.
  • 13 ist eine Perspektivansicht, die einen Prozess eines Verfahrens zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung 10 der Ausführungsform veranschaulicht.
  • Wie in 13 veranschaulicht, wird der Elektrodenkörper 400, um den die Bindeschicht 360 herumgewickelt ist, in dem Hauptkörper 111 des Behälters 100 in solch einem Zustand untergebracht.
  • Da die Basis 710 des Seitenabstandshalters 700 an der Abdeckplatte 110 der Abdeckplattenstruktur 180 anliegt, wie in 10 veranschaulicht, bewegen sich der Seitenabstandshalter 700 und der Elektrodenkörper 400 durch Schieben der Abdeckplattenstruktur 180 in Richtung der Innenseite des Hauptkörpers 111 des Behälters 100. Da der Seitenabstandshalter 700 während der Bewegung entlang der inneren Umfangsfläche des Hauptkörpers 111 gleitet, wird der Elektrodenkörper 400 problemlos in die Innenseite des Hauptkörpers 111 geführt.
  • 14 ist eine Schnittansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen dem Seitenabstandshalter 700, dem Elektrodenkörper 400 und dem Behälter 100 der Ausführungsform veranschaulicht. In 14 wird die äußere Form des gekrümmten Abschnittes 432 des Körperabschnittes 430 des Elektrodenkörpers 400 durch eine abwechselnd mit einem langen und zwei kurzen Strichen versehene Linie angegeben.
  • Wie in 14 veranschaulicht, wird der Seitenabstandshalter 700 entlang der Seitenfläche angeordnet, die eine kurze Seite der Aufnahmeausnehmung 112 bei Betrachtung aus der Wicklungsachsenrichtung bildet. Die Form der Innenfläche der Ecke der Aufnahmeausnehmung 112 ist abgerundet. Da die Außenfläche der Wand 720 des Seitenabstandshalters 700 die glatte, konvexe Oberfläche bildet, um der abgerundeten Form zu entsprechen, gerät der Seitenabstandshalter 700 mit dem Hauptkörper 111 in engen Kontakt, um den Elektrodenkörper 400 stabil zu halten. Der gekrümmte Abschnitt 432 des Elektrodenkörpers 400 wird derart in der Öffnung 740 des Seitenabstandshalters 700 angeordnet, dass ein Teil der Oberfläche des gekrümmten Abschnittes 432 mit der Außenfläche der Wand 720 bündig ist. Daher kann der Körperabschnitt 430 des Elektrodenkörpers 400 kompakt in dem Hauptkörper 111 untergebracht werden, während der Seitenabstandshalter 700 verwendet wird. Wenn der Elektrodenkörper 400 und dergleichen in dem Hauptkörper 111 des Behälters 100 untergebracht werden, liegt ein Endabschnitt des Körperabschnittes 430 des Elektrodenkörpers 400 der Abdeckplattenstruktur 180 gegenüber.
  • Dann wird die Abdeckplatte 110 mit dem Hauptkörper 111 verschweißt, um den Behälter 100 zusammenzufügen.
  • Nachdem die Elektrolytlösung von der Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung eingefüllt wird, wird der Elektrolytlösungs-Einfüllstopfen 118 mit der Abdeckplatte 110 verschweißt, um die Öffnung 117 zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung zu schließen, wobei dadurch die Energiespeichervorrichtung 10 hergestellt wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, gelangt bei der Ausführungsform, da die Abdeckplattenstruktur 180 teilweise an einem Endabschnitt des an dem Elektrodenkörper 400 angebrachten Seitenabstandshalters 700 anliegt, der Elektrodenkörper 400 zusammen mit dem Seitenabstandshalter 700 in den Behälter 100, wenn beim Montieren des Elektrodenkörpers 400 in den Behälter 100 Druck auf die Abdeckplattenstruktur 180 ausgeübt wird. Selbst wenn nicht direkt auf den Elektrodenkörper 400 Druck ausgeübt wird, kann der Elektrodenkörper 400 folglich in dem Behälter 100 untergebracht werden und die Beschädigung des Elektrodenkörpers 400 während der Herstellung verhindert werden.
  • Der Seitenabstandshalter 700 erstreckt sich von einem Endabschnitt des Elektrodenkörpers 400 zu dem anderen Endabschnitt, so dass der Seitenabstandshalter 700 zu dem Ende in Bezug auf den Behälter 100 geschoben werden kann, wenn der Elektrodenkörper 400 in dem Behälter 100 untergebracht wird. Folglich kann der Elektrodenkörper 400 leicht in den Behälter 100 geführt werden.
  • Die den anderen Endabschnitt des Elektrodenkörpers 400 teilweise bedeckende untere Platte 730 wird derart in dem anderen Endabschnitt des Seitenabstandshalters 700 vorgesehen, dass verhindert werden kann, dass der andere Endabschnitt des Elektrodenkörpers 400 mit dem Behälter 100 teilweise in Kontakt steht, nachdem der Elektrodenkörper 400 in dem Behälter 100 untergebracht wird. Daher kann die Beschädigung des Elektrodenkörpers 400 ferner verhindert werden.
  • Die einen Endabschnitt des Elektrodenkörpers 400 teilweise bedeckende obere Platte 711 wird derart in dem Seitenabstandshalter 700 vorgesehen, dass verhindert werden kann, dass ein Endabschnitt des Elektrodenkörpers 400 mit dem Behälter 100 in Kontakt steht, nachdem der Elektrodenkörper 400 in dem Behälter 100 untergebracht wird. Daher kann die Beschädigung des Elektrodenkörpers 400 ferner verhindert werden.
  • Die Eingriffseinheit 131 der Abdeckplattenstruktur 180 nimmt die Positionierungseinheit 715 des Seitenabstandshalters 700 in Eingriff, um die Abdeckplattenstruktur 180 in Bezug auf den Seitenabstandshalter 700 zu positionieren. Folglich kann der Elektrodenkörper 400 in dem Behälter 100 untergebracht werden, während das Positionsverhältnis zwischen dem Seitenabstandshalter 700 und der Abdeckplattenstruktur 180 stabilisiert wird.
  • Das untere Isolierelement 130 wird derart zwischen der Abdeckplatte 110 und dem Elektrodenkörper 400 vorgesehen, dass die Isoliereigenschaft zwischen der Abdeckplatte 110 und dem Elektrodenkörper 400 durch das untere Isolierelement 130 beibehalten werden kann. Die Eingriffseinheit 131 wird derart in dem unteren Isolierelement 130 vorgesehen, dass die Position des unteren Isolierelementes 130 stabilisiert werden kann.
  • Da sich ein Endabschnitt des Seitenabstandshalters 700 von dem Elektrodenkörper 400 in Wicklungsachsenrichtung trennt, beeinträchtigt der Seitenabstandshalter 700 selbst dann nicht einen Endabschnitt des Elektrodenkörpers 400, wenn die Abdeckplattenstruktur 180 geschoben wird. Daher kann die Beschädigung des Elektrodenkörpers 400 während der Herstellung ferner verhindert werden.
  • Selbst wenn die Streifen 410 und 420 in dem Elektrodenkörper 400 vorgesehen werden, kann die Beschädigung der Streifen 410 und 420 verhindert werden, da der Elektrodenkörper 400 ohne direktes Ausüben von Druck auf den Elektrodenkörper 400 in dem Behälter 100 untergebracht werden kann.
  • Da der an dem Seitenabstandshalter 700 der Abdeckplattenstruktur 180 anliegende Abschnitt die Abdeckplatte 110 ist, kann der Abschnitt leichter als in dem Fall ausgebildet werden, in dem ein anderer Abschnitt an dem Seitenabstandshalter 700 anliegt.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die Energiespeichervorrichtung der Erfindung wurde oben basierend auf der Ausführungsform beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Verschiedene Modifikationen der Ausführungsform, die durch jemanden mit Fähigkeiten in der Technik erfolgen, oder verschiedene Konfigurationen, die durch eine Kombination der mehreren Komponenten erstellt werden, sind auch in der vorliegenden Erfindung enthalten, sofern die Modifikationen und die Konfigurationen nicht von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abweichen.
  • Beispielsweise ist die Anzahl der Elektrodenkörper 400, die in der Energiespeichervorrichtung 10 enthalten sind, nicht auf eins beschränkt, sondern es können zumindest zwei Elektrodenkörper 400 vorgesehen werden. Wenn die Energiespeichervorrichtung 10 die mehreren Elektrodenkörper 400 enthält, kann ein ungenutzter Raum in einer Ecke des Behälters 100 verglichen zu dem Fall verringert werden, in dem der einzelne Elektrodenkörper 400 in dem Behälter 100 mit dem identischen Volumen (Kapazität) untergebracht wird. Ein Verhältnis des Elektrodenkörpers 400 zu der Kapazität des Behälters 100 kann erhöht werden und daher kann die Kapazität der Energiespeichervorrichtung 10 erhöht werden.
  • Es besteht keine bestimmte Beschränkung auf ein Positionsverhältnis zwischen dem positivelektrodenseitigen Streifen 410 und dem negativelektrodenseitigen Streifen 420 in dem Elektrodenkörper 400. Beispielsweise können bei dem Elektrodenkörper 400 vom Wicklungstyp die Streifen 410 und 420 auf der in Wicklungsachsenrichtung einander gegenüberliegenden Seite angeordnet werden. Wenn die Energiespeichervorrichtung 10 den Elektrodenkörper vom geschichteten Typ enthält, können der positivelektrodenseitige Streifen und der negativelektrodenseitige Streifen vorgesehen werden, während dieselben in unterschiedliche Richtungen hervorstehen, wenn der positivelektrodenseitige Streifen und der negativelektrodenseitige Streifen aus der geschichteten Richtung betrachtet werden.
  • Der in der Energiespeichervorrichtung 10 enthaltene Elektrodenkörper 400 ist nicht immer in den Wicklungstyp ausgebildet. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung 10 einen Elektrodenkörper vom gestapelten Typ enthalten, bei dem plattenähnliche Elektrodenplatten gestapelt werden. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung 10 einen Elektrodenkörper mit einer balgförmigen, gestapelten Struktur enthalten, die durch Wiederholen einer Bergfalte und einer Talfalte einer länglichen, riemenähnlichen Elektrodenplatte ausgebildet wird.
  • Der Seitenabstandshalter 700 kann in jede beliebige Form ausgebildet werden, sofern die gekrümmten Abschnitte 431 und 432 von einem Ende zu dem anderen Ende des Elektrodenkörpers 400 in Wicklungsachsenrichtung freiliegend sein können. Bei der Ausführungsform werden als Beispiel die ganzheitlichen Seitenabstandshalter 700 in den gekrümmten Abschnitten 431 und 432 des Elektrodenkörpers 400 separat vorgesehen. Alternativ kann der Seitenabstandshalter geteilt sein.
  • 15 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Seitenabstandshalter nach einer Modifikation der Ausführungsform an dem Elektrodenkörper 400 angebracht ist. In der folgenden Beschreibung wird zuweilen die gleiche Komponente wie die obige Ausführungsform durch das gleiche Bezugszeichen bezeichnet, um die Beschreibung derselben wegzulassen.
  • Wie in 15 veranschaulicht, ist ein Seitenabstandshalter 700A einer, bei dem der Seitenabstandshalter 700 der Ausführungsform in Bezug auf die wesentliche Mitte in Z-Achsen-Richtung geteilt ist, und der Seitenabstandshalter 700A enthält ein erstes Element 760 und ein zweite Element 770. Das erste Element 760 enthält die Basis 710 und eine Wand 721. Das zweite Element 770 enthält die untere Platte 730 und eine Wand 722. Zwischen der Wand des ersten Elementes 760 und der Wand 722 des zweiten Elementes 770 ist in Z-Achsen-Richtung ein vorbestimmter Abstand. Ein Schlitz zwischen der ersten Wand 721a und der zweiten Wand 721b in der Wand 721 und ein Schlitz zwischen der ersten Wand 722a und der zweiten Wand 722b in der Wand 722 bilden eine Öffnung 740a. Die Oberflächen der gekrümmten Abschnitte 431 und 432 sind von einem Ende zu dem anderen Ende des Elektrodenkörpers 400 in Wicklungsachsenrichtung durch die Öffnung 740a teilweise freiliegend.
  • Bei der Ausführungsform sind die Seitenabstandshalter 700 als Beispiel in den gekrümmten Abschnitten 431 und 432 des Elektrodenkörpers 400 separat vorgesehen. Alternativ können die mehreren Seitenabstandshalter einstückig vorgesehen werden.
  • 16 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Seitenabstandshalter nach einer anderen Modifikation der Ausführungsform an dem Elektrodenkörper 400 angebracht ist.
  • Wie in 16 veranschaulicht, werden die an jedem gekrümmten Abschnitt 431 und 432 angebrachten Seitenabstandshalter 700B durch einen Träger 780 einstückig miteinander verbunden. Insbesondere wird der Träger 780, der sich in X-Achsen-Richtung erstreckt, in einen Endabschnitt jedes Seitenabstandshalters 700B überbrückt bzw. übergeleitet. Der Träger 780 kann an jeder beliebigen Stelle platziert werden, sofern nicht eine Kapazität des Elektrodenkörpers 400 erheblich verringert wird. Da das Paar Seitenabstandshalter 700B durch den Träger 780 einstückig ausgebildet wird, kann folglich eine Steifigkeit verbessert werden und die Montage leicht durchgeführt werden.
  • Bei der Ausführungsform ist die Außenfläche der Wand 720 des Seitenabstandshalters 700 als Beispiel die glatte, konvexe Oberfläche. Alternativ kann die Außenfläche der Wand 720 in jede beliebige Form ausgebildet werden, sofern die Außenfläche der Form der Innenfläche des Hauptkörpers 111 des Behälters 100 entspricht.
  • 17 ist eine Schnittansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen einem Seitenabstandshalter nach noch einer anderen Modifikation der Ausführungsform und dem Behälter 100 veranschaulicht.
  • Wie in 17 veranschaulicht, wird ein Hauptkörper 111c eines Behälters 100C in eine Innenflächenform mit einer im Wesentlichen rechtwinkligen Ecke ausgebildet. Eine Außenfläche der Wand 720c des Seitenabstandshalters 700C wird in eine Form mit der im Wesentlichen rechtwinkligen Ecke, die der Innenflächenform des Hauptkörpers 111c entspricht, ausgebildet. Selbst in diesem Fall gerät der Seitenabstandshalter 700C mit dem Hauptkörper 111c in engen Kontakt, so dass der Elektrodenkörper 400 stabil gehalten werden kann.
  • Bei der Ausführungsform liegt die Abdeckplatte 110 als Beispiel an der Basis 710 an, die aus einem Endabschnitt des Seitenabstandshalters 700 besteht. Alternativ kann ein an der Basis 710 anliegendes Ziel ein anderer Abschnitt als die Abdeckplatte 110 sein, sofern der Abschnitt in der Abdeckplattenstruktur 180 enthalten ist, und das Ziel kann ein Element (wie beispielsweise die unteren Isolierelemente 120 und 130, der Positivelektroden-Stromkollektor 140 und der Negativelektroden-Stromkollektor 150) sein, das sich in Bezug auf die Abdeckplatte 110 in dem Behälter 100 befindet.
  • Bei der Ausführungsform ist die Positionierungseinheit 715 des Seitenabstandshalters 700 als Beispiel der vordere Endabschnitt der Innenwand 714a und die Eingriffseinheit 131 der Abdeckplattenstruktur 180 enthält die Ausnehmung 131a, die die Positionierungseinheit 715 in Eingriff nimmt. Die Positionierungseinheit 715 und die Eingriffseinheit 131 können jedoch in jede beliebige Form ausgebildet werden, sofern die Positionierungseinheit 715 und die Eingriffseinheit 131 in Eingriff gebracht und positioniert werden können. Beispielsweise wird die Positionierungseinheit 715 in einen Ansatz ausgebildet, der in eine Z-Achsen-Richtung hervorsteht, und eine Öffnung, in die der Ansatz eingeführt wird, kann in der Eingriffseinheit 131 vorgesehen werden. In diesem Fall kann die Bewegung in X-Achsen-Richtung zusätzlich zu der Y-Achsen-Richtung kontrolliert werden.
  • Bei der Ausführungsform enthält die Energiespeichervorrichtung 10 als Beispiel die Isolierschicht 350 und die Bindeschicht 360. Es ist jedoch nicht immer erforderlich, die Isolierschicht 350 und die Bindeschicht 360 vorzusehen.
  • Es wird angemerkt, dass eine Konfiguration, die durch eine beliebige Kombination der Ausführungsform und der Modifikationen erstellt wird, auch in der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung kann auf Energiespeichervorrichtungen, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie, angewandt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Energiespeichervorrichtung
    100, 100C
    Behälter
    110
    Abdeckplatte
    110a
    Durchgangsöffnung
    110b
    Durchgangsöffnung
    111, 111c
    Hauptkörper
    112
    Aufnahmeausnehmung
    113
    Boden
    117
    Öffnung zum Befüllen mit einer Elektrolytlösung
    118
    Elektrolytlösungs-Einfüllstopfen
    120, 130
    Unteres Isolierelement
    120a, 130a
    Durchgangsöffnung
    120b, 130b
    Eingriffsvorsprung
    121, 131
    Eingriffseinheit
    122, 132
    Anbringungseinheit
    125, 135
    Oberes Isolierelement
    125a, 126, 135a, 140a, 150a
    Durchgangsöffnung
    131a
    Einkerbung
    133
    Rippe
    140
    Positivelektroden-Stromkollektor
    145
    Positivelektroden-Leitplatte
    150
    Negativelektroden-Stromkollektor
    155
    Negativelektroden-Leitplatte
    160
    Wölbungseinheit
    170
    Sicherheitsventil
    180
    Abdeckplattenstruktur
    200
    Positivelektroden-Anschluss
    210, 310
    Befestigungseinheit
    300
    Negativelektroden-Anschluss
    350
    Isolierschicht
    360
    Bindeschicht
    370, 380, 390
    Klebestreifen
    400
    Elektrodenkörper
    410, 420
    Streifen
    411, 421
    Vorsprung
    430
    Körperabschnitt
    431, 432
    Gekrümmter Abschnitt
    450
    Positive Elektrode
    460
    Negative Elektrode
    470a, 470b
    Separator
    470c, 470d
    Herausragender Abschnitt
    500
    Oberer Abstandshalter
    510
    Arretierung
    520
    Einführabschnitt
    600
    Pufferschicht
    700, 700A, 700B, 700C
    Seitenabstandshalter (Abstandshalter)
    710
    Basis
    711
    Obere Platte
    712
    Wandabschnitt
    713
    Umfangswand
    714, 714a, 714b
    Innenwand
    715
    Positionierungseinheit
    720, 720c, 721, 722 ,
    Wand
    720a, 721a, 722a
    Erste Wand
    720b, 721b,722b
    Zweite Wand
    730
    Untere Platte
    740, 740a
    Öffnung
    760
    Erstes Element
    770
    Zweites Element
    780
    Träger
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2011216239 A [0003]

Claims (10)

  1. Energiespeichervorrichtung, aufweisend: einen Elektrodenkörper, der einen gekrümmten Abschnitt enthält, der durch Wickeln einer Elektrode ausgebildet wird; einen Behälter, in dem der Elektrodenkörper untergebracht wird; eine Abdeckplattenstruktur mit einer Abdeckplatte, die den Behälter schließt; und einen Abstandshalter, der an dem gekrümmten Abschnitt des Elektrodenkörpers angebracht wird, wobei ein Endabschnitt des Abstandshalters an einem Teil der Abdeckplattenstruktur anliegt, wobei der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht wird, während ein Endabschnitt in einer Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers der Abdeckplattenstruktur gegenüberliegt.
  2. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich der Abstandshalter von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt in der Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers erstreckt.
  3. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Abstandshalter eine untere Platte, die den anderen Endabschnitt des Elektrodenkörpers teilweise bedeckt, in dem anderen Endabschnitt in der Wicklungsachsenrichtung enthält.
  4. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Abstandshalter eine obere Platte enthält, die zwischen einem Endabschnitt und dem Behälter in der Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers angeordnet ist, um einen Teil des einen Endabschnittes des Elektrodenkörpers zu bedecken.
  5. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abstandshalter eine Positionierungseinheit enthält, die die Abdeckplattenstruktur positioniert, und eine Eingriffseinheit, die die Positionierungseinheit in Eingriff nimmt, in der Abdeckplattenstruktur vorgesehen ist.
  6. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Abdeckplattenstruktur ein Isolierelement enthält, das zwischen der Abdeckplatte und dem Elektrodenkörper angeordnet ist, und die Eingriffseinheit in dem Isolierelement vorgesehen ist.
  7. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich ein Endabschnitt des Abstandshalters von dem Elektrodenkörper in Wicklungsachsenrichtung trennt.
  8. Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Abdeckplattenstruktur einen Stromkollektor enthält und der Elektrodenkörper einen Streifen enthält, der mit dem Stromkollektor elektrisch verbunden ist.
  9. Energiespeichervorrichtung, aufweisend: einen Elektrodenkörper, in dem eine Elektrode geschichtet ist; einen Behälter, in dem der Elektrodenkörper untergebracht wird; eine Abdeckplattenstruktur mit einer Abdeckplatte, die den Behälter schließt; und einen Abstandshalter, der an dem Elektrodenkörper angebracht wird, wobei ein Endabschnitt des Abstandshalters an einem Teil der Abdeckplattenstruktur anliegt, wobei der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht wird.
  10. Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung mit einem Behälter, der einen Elektrodenkörper unterbringt, der Folgendes enthält: einen gekrümmten Abschnitt, der durch Wickeln einer Elektrode ausgebildet wird; eine Abdeckplattenstruktur mit einer Abdeckplatte, die den Behälter schließt; und einen Abstandshalter, der an dem Elektrodenkörper angebracht wird, wobei die Abdeckplattenstruktur geschoben wird, während ein Endabschnitt auf der Seite der Abdeckplattenstruktur des Abstandshalters, der an dem Elektrodenkörper angebracht ist, an einem Teil der Abdeckplattenstruktur anliegt, und der Elektrodenkörper in dem Behälter untergebracht wird, während ein Endabschnitt in einer Wicklungsachsenrichtung des Elektrodenkörpers der Abdeckplattenstruktur gegenüberliegt.
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