DE112017001858T5 - Energy storage device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung unterdrückt das Auftreten eines Kurzschlusses in einem Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt in einer Energiespeichervorrichtung, die den Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt entlang eines Kantenabschnitts eines Elektrodenblatts auf einer Laschenseite umfasst. Eine Energiespeichervorrichtung (1) umfasst: ein erstes Elektrodenblatt (21); und ein zweites Elektrodenblatt (22), das auf dem ersten Elektrodenblatt (21) gestapelt ist, wobei ein Separator (23) zwischen dem ersten Elektrodenblatt (21) und dem zweiten Elektrodenblatt (22) angeordnet ist und eine Polarität aufweist, die sich von einer Polarität des ersten Elektrodenblattes unterscheidet, wobei das erste Elektrodenblatt (21) Folgendes umfasst: eine Metallfolie (24) mit einem Kantenabschnitt (34), der sich in einer ersten Richtung (P) geradlinig erstreckt, und einer ersten Lasche (35), die vom Kantenabschnitt in einer zweiten Richtung (Q) vorsteht, die sich mit der ersten Richtung schneidet; eine Aktivmaterialschicht (25), die auf einer Oberfläche der Metallfolie (24) ausgebildet ist; und eine Isolationsschicht (40), die auf der Oberfläche der Metallfolie (24) ausgebildet ist, wobei ein Abschnitt, der sich entlang des Kantenabschnitts (34) erstreckt, und die erste Lasche (35) der Metallfolie (24) zu einem Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt ausgebildet sind, wobei die Aktivmaterialschicht (25) nicht ausgebildet ist, und die Isolationsschicht (40) auf dem Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt (34, 35) ausgebildet ist.The present invention suppresses the occurrence of a short circuit in an active material non-forming portion in an energy storage device that includes the active material non-forming portion along an edge portion of an electrode sheet on a tab side. An energy storage device (1) comprises: a first electrode sheet (21); and a second electrode sheet (22) stacked on the first electrode sheet (21), wherein a separator (23) is disposed between the first electrode sheet (21) and the second electrode sheet (22) and has a polarity different from a first electrode sheet (21) Polarity of the first electrode sheet, the first electrode sheet (21) comprising: a metal foil (24) having an edge portion (34) extending rectilinearly in a first direction (P) and a first tab (35) extending from the first electrode sheet (21) Edge portion projects in a second direction (Q) intersecting with the first direction; an active material layer (25) formed on a surface of the metal foil (24); and an insulating layer (40) formed on the surface of the metal foil (24), wherein a portion extending along the edge portion (34) and the first tab (35) of the metal foil (24) do not become an active material Forming portion are formed, wherein the active material layer (25) is not formed, and the insulating layer (40) on the active material non-forming portion (34, 35) is formed.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeichervorrichtung mit einem Positivelektrodenblatt und einem Negativelektrodenblatt, die zusammen mit einem dazwischen angeordneten Separator gestapelt sind.The present invention relates to an energy storage device having a positive electrode sheet and a negative electrode sheet, which are stacked together with a separator disposed therebetween.
Stand der TechnikState of the art
In einer Energiespeichervorrichtung, wie beispielsweise einer Lithium-Ionen-Batterie, kann es einen Fall geben, wo die Energiespeichervorrichtung eine Elektrodenanordnung mit einem Positivelektrodenblatt und einem Negativelektrodenblatt verwendet, die abwechselnd gestapelt sind, wobei zwischen ihnen ein Separator angeordnet ist. Im Allgemeinen sind das Positivelektrodenblatt und das Negativelektrodenblatt durch Aufbringen einer Aktivmaterialschicht auf beide Oberflächen einer Metallfolie als Beschichtung gebildet.In an energy storage device such as a lithium ion battery, there may be a case where the energy storage device uses an electrode assembly having a positive electrode sheet and a negative electrode sheet stacked alternately with a separator interposed therebetween. In general, the positive electrode sheet and the negative electrode sheet are formed by coating an active material layer on both surfaces of a metal foil.
Wie in Patentdokument 1 offenbart ist, kann es einen Fall geben, wo Laschen auf einem Positivelektrodenblatt und einem Negativelektrodenblatt einer Energiespeichervorrichtung gebildet sind, so dass jede der Laschen nach außen in einer Breitenrichtung von einem geraden Kantenabschnitt des Blattes auf einer Seite in der Breitenrichtung ragt. Wenigstens ein Abschnitt der Lasche ist als ein Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt ausgebildet, in dem keine Aktivmaterialschicht gebildet ist, wobei der Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt über einen Stromkollektor elektrisch mit einem externen Anschluss verbunden ist.As disclosed in
Bei dieser Art von Energiespeichervorrichtung kann es einen Fall geben, wo auf dem Positivelektrodenblatt ein Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt nicht nur auf der Lasche gebildet ist, sondern auch auf einem Abschnitt entlang eines Kantenabschnitts des Positivelektrodenblatts, aus dem die Lasche herausragt. Es kann auch ein Fall vorliegen, wo der Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt, der entlang des Kantenabschnitts des Positivelektrodenblatts auf diese Weise gebildet ist, so angeordnet ist, dass er einer Aktivmaterialschicht des Negativelektrodenblatts mit einem dazwischen angeordneten Separator zugewandt ist und dieser gegenüberliegt.In this type of energy storage device, there may be a case where an active material non-forming portion is formed on the positive electrode sheet not only on the tab, but also on a portion along an edge portion of the positive electrode sheet from which the tab protrudes. There may also be a case where the active material non-forming portion formed along the edge portion of the positive electrode sheet in this manner is arranged to face and face an active material layer of the negative electrode sheet with a separator interposed therebetween.
Stand-der-Technik-DokumentStand-the-art document
Patentdokument 1:
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Durch die Erfindung zu lösende ProblemeProblems to be solved by the invention
In der vorstehend beschriebenen Energiespeichervorrichtung, bei der der Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt, der entlang des Kantenabschnitts des Positivelektrodenblatts auf einer Laschenseite gebildet ist, so angeordnet ist, dass er der Negativ-Aktivmaterialschicht mit dem dazwischen angeordneten Separator zugewandt ist und dieser gegenüberliegt, besteht folgende Möglichkeit: Wenn ein Zustand herbeigeführt wird, in dem ein positiver Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt und eine Negativ-Aktivmaterialschicht aufgrund einer Ursache wie Positionsverschiebung, Schrumpfung oder Bruch des Separators direkt und einander zugewandt gegenüberliegen, dann kommt es zu einem Kurzschluss zwischen dem positiven Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt und der Negativ-Aktivmaterialschicht.In the above-described energy storage device, wherein the active material non-forming portion formed along the edge portion of the positive electrode sheet on a tab side is disposed to face and face the negative active material layer with the separator interposed therebetween, There is the following possibility: When a state is brought about in which a positive active material non-forming portion and a negative active material layer face each other directly and facing each other due to a cause such as positional shift, shrinkage or breakage of the separator, there is a short between the positive active material non-forming portion and the negative active material layer.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des Vorstehenden gemacht, wobei es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, das Auftreten eines Kurzschlusses in einem Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt in einer Energiespeichervorrichtung zu unterdrücken, die den Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt umfasst, der entlang eines Kantenabschnitts eines Elektrodenblatts auf einer Laschenseite gebildet ist.The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to suppress the occurrence of a short circuit in an active material non-forming portion in an energy storage device including the active material non-forming portion is formed along an edge portion of an electrode sheet on a tab side.
Mittel zur Lösung der ProblemeMeans of solving the problems
Eine Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein erstes Elektrodenblatt; und ein zweites Elektrodenblatt, das auf dem ersten Elektrodenblatt gestapelt ist, wobei ein Separator zwischen dem ersten Elektrodenblatt und dem zweiten Elektrodenblatt angeordnet ist, und eine Polarität aufweist, die sich von einer Polarität des ersten Elektrodenblattes unterscheidet, wobei das erste Elektrodenblatt umfasst: eine Metallfolie mit einem Kantenabschnitt, der sich in einer ersten Richtung geradlinig erstreckt, und mit einer ersten Lasche, die sich von dem Kantenabschnitt in eine zweite Richtung erstreckt, die sich mit der ersten Richtung kreuzt; eine Aktivmaterialschicht, die auf einer Oberfläche der Metallfolie gebildet ist; und eine Isolationsschicht, die auf der Oberfläche der Metallfolie gebildet ist, wobei ein Abschnitt, der sich entlang des Kantenabschnitts erstreckt, und die erste Lasche der Metallfolie zu einem Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt gebildet sind, in dem die Aktivmaterialschicht nicht gebildet ist, und wobei die Isolationsschicht auf dem Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt gebildet ist.An energy storage device according to the present invention comprises: a first electrode sheet; and a second electrode sheet stacked on the first electrode sheet, wherein a separator is disposed between the first electrode sheet and the second electrode sheet, and has a polarity different from a polarity of the first electrode sheet, the first electrode sheet comprising: a metal foil an edge portion extending rectilinearly in a first direction and having a first tab extending from the edge portion in a second direction crossing with the first direction; an active material layer formed on a surface of the metal foil; and an insulating layer formed on the surface of the metal foil, wherein a portion extending along the edge portion and the first tab of the metal foil are formed into an active material non-forming portion in which the active material layer is not formed, and wherein the insulating layer is formed on the active material non-forming portion.
Mit einer solchen Konfiguration kann selbst dann, wenn ein Zustand herbeigeführt wird, wo sich das erste Elektrodenblatt und das zweite Elektrodenblatt aufgrund von Positionsverschiebung, Schrumpfung, Bruch oder dergleichen des Separators direkt und gegenüberliegend einander zugewandt sind, das Auftreten eines Kurzschlusses im Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt des ersten Elektrodenblatts unterdrückt werden. Dies liegt daran, dass die Isolationsschicht zwischen dem Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt des ersten Elektrodenblatts und dem zweiten Elektrodenblatt angeordnet ist.With such a configuration, even when a condition is brought about, where can the first electrode sheet and the second electrode sheet are directly and oppositely facing each other due to positional shift, shrinkage, breakage or the like of the separator, the occurrence of a short circuit in the active material non-formation portion of the first electrode sheet is suppressed. This is because the insulating layer is disposed between the active material non-forming portion of the first electrode sheet and the second electrode sheet.
In der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Isolierschicht in einem Bereich des Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitts gebildet ist, der einen proximalen Abschnitt der ersten Lasche umfasst. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, den proximalen Abschnitt der ersten Lasche durch die Isolierschicht zu verstärken und gleichzeitig das Auftreten von Kurzschlüssen am proximalen Abschnitt der ersten Lasche zu unterdrücken.In the present invention, it is preferable that the insulating layer is formed in a portion of the active material non-forming portion that includes a proximal portion of the first tab. With such a configuration, it is possible to reinforce the proximal portion of the first tab by the insulating layer while suppressing the occurrence of short circuits at the proximal portion of the first tab.
In der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass die erste Lasche an ihrem proximalen Abschnitt gerundet ist. Mit einer solchen Konfiguration wird eine Beanspruchung auf den proximalen Abschnitt der ersten Lasche verteilt, so dass die Festigkeit der ersten Lasche erhöht werden kann.In the present invention, it is advantageous that the first tab is rounded at its proximal portion. With such a configuration, a stress is distributed to the proximal portion of the first tab, so that the strength of the first tab can be increased.
In einem Fall, wo die Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin einen Stromkollektor umfasst, der das erste Elektrodenblatt elektrisch mit einem externen Anschluss verbindet, kann die erste Lasche im gebogenen Zustand mit dem Stromkollektor verbunden sein. In diesem Fall wird der proximale Abschnitt der ersten Lasche, auf den sich eine Beanspruchung durch Biegen konzentriert, durch die Isolationsschicht verstärkt, so dass die Steifigkeit und Haltbarkeit der ersten Lasche verbessert werden kann.In a case where the energy storage device according to the present invention further comprises a current collector electrically connecting the first electrode blade to an external terminal, the first tab may be connected to the current collector in the bent state. In this case, the proximal portion of the first tab on which bending stress concentrates is reinforced by the insulating layer, so that the rigidity and durability of the first tab can be improved.
In der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass ein Teil der auf einer Oberfläche der ersten Lasche gebildeten Isolationsschicht von einem Kantenabschnitt des Separators in die zweite Richtung ragt. Mit einer solchen Konfiguration, auch wenn ein Zustand herbeigeführt wird, wo die erste Lasche dem zweiten Elektrodenblatt gegenüberliegend zugewandt ist, ohne das der Separator aufgrund von Positionsverschiebung, Schrumpfung, Bruch oder dergleichen des Separators dazwischenliegt, kann das Auftreten von Kurzschlüssen in der ersten Lasche unterdrückt werden, da die Isolationsschicht zwischen der Metallfolie der ersten Lasche und dem zweiten Elektrodenblatt angeordnet ist.In the present invention, it is preferable that a part of the insulating layer formed on a surface of the first tab projects from an edge portion of the separator in the second direction. With such a configuration, even when a state is brought about where the first tab faces the second electrode sheet without the separator being interposed due to positional displacement, shrinkage, breakage or the like of the separator, the occurrence of short circuits in the first tab can be suppressed because the insulating layer is disposed between the metal foil of the first tab and the second electrode sheet.
In der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Isolationsschicht auch auf einer Endfläche der Metallfolie im Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt gebildet ist. Mit einer solchen Konfiguration kann das Auftreten von Kurzschlüssen im Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt des ersten Elektrodenblatts besser unterdrückt werden. Weiterhin ist die Endfläche des Kantenabschnitts des ersten Elektrodenblatts von der Isolationsschicht bedeckt, so dass, während einer Unterdrückung des Auftretens von Kurzschlüssen an der Endfläche des Kantenabschnitts, der Kantenabschnitt des ersten Elektrodenblatts leicht angeordnet werden kann, indem der Kantenabschnitt des ersten Elektrodenblatts nahe dem Kantenabschnitt des Separators angeordnet ist, der außerhalb des Kantenabschnitts des ersten Elektrodenblatts in der zweiten Richtung angeordnet ist. Dementsprechend kann das erste Elektrodenblatt in die zweite Richtung erweitert werden, so dass die Batteriekapazität erhöht werden kann.In the present invention, it is preferable that the insulating layer is also formed on an end face of the metal foil in the active material non-forming portion. With such a configuration, the occurrence of short circuits in the active material non-forming portion of the first electrode sheet can be better suppressed. Further, the end surface of the edge portion of the first electrode sheet is covered by the insulating layer, so that, while suppressing the occurrence of short-circuiting on the end surface of the edge portion, the edge portion of the first electrode sheet can be easily arranged by the edge portion of the first electrode sheet near the edge portion of the first electrode sheet Separator is arranged, which is arranged outside the edge portion of the first electrode sheet in the second direction. Accordingly, the first electrode sheet can be expanded in the second direction, so that the battery capacity can be increased.
In der vorliegenden Erfindung, in dem Fall, wo das zweite Elektrodenblatt einen Kantenabschnitt aufweist, der sich geradlinig in die erste Richtung erstreckt, und eine zweite Lasche, die sich in die zweite Richtung vom Kantenabschnitt erstreckt, können die erste Lasche und die zweite Lasche zur gleichen Seite in die zweite Richtung vorstehen und gleichzeitig beabstandet voneinander in der ersten Richtung angeordnet sein. In diesem Fall kann diese Art von Energiespeichervorrichtung die oben genannten vorteilhaften Effekte erzielen.In the present invention, in the case where the second electrode sheet has an edge portion extending straight in the first direction, and a second tab extending in the second direction from the edge portion, the first tab and the second tab may be connected to the first tab projecting same side in the second direction and at the same time be spaced from each other in the first direction. In this case, this type of energy storage device can achieve the above advantageous effects.
In der vorliegenden Erfindung, in dem Fall, wo das erste Elektrodenblatt eine Mehrzahl von ersten Laschen aufweist, die in der ersten Richtung beabstandet voneinander angeordnet sind, und ein Wickelkörper gebildet ist, indem das erste Elektrodenblatt und das zweite Elektrodenblatt um eine Achse parallel zur zweiten Richtung gewickelt sind, während das erste Elektrodenblatt und das zweite Elektrodenblatt mit dem dazwischen angeordneten Separator überlappt sind, kann der Wickelkörper ein erstes Laschenbündel aufweisen, das durch Stapeln der Mehrzahl von ersten Laschen gebildet ist. In diesem Fall ist die Steifigkeit des proximalen Abschnitts der ersten Lasche durch die Isolationsschicht erhöht, so dass es möglich ist, die Durchbiegung der ersten Lasche zu unterdrücken, die sich zum Zeitpunkt des Aufwickelns des ersten Elektrodenblatts in Dickenrichtung der ersten Elektrodenblatt verformt. In the present invention, in the case where the first electrode sheet has a plurality of first tabs spaced apart from each other in the first direction, and a former is formed by making the first electrode sheet and the second electrode sheet about an axis parallel to the second Direction are wound while the first electrode sheet and the second electrode sheet are overlapped with the separator disposed therebetween, the winding body may include a first tab bundle formed by stacking the plurality of first tabs. In this case, the rigidity of the proximal portion of the first tab is increased by the insulating layer, so that it is possible to suppress the deflection of the first tab which deforms at the time of winding the first electrode sheet in the thickness direction of the first electrode sheet.
Dementsprechend tritt beim Überlappen der Mehrzahl der ersten Laschen durch Aufwickeln des ersten Elektrodenblatts der einhakende Eingriff zwischen den ersten Laschen minimal auf, so dass ein Bruch jeder ersten Lasche unterdrückt werden kann.Accordingly, when the plurality of first tabs overlap by winding the first electrode blade, the hooking engagement between the first tabs minimally occurs, so that breakage of each first tab can be suppressed.
In der vorliegenden Erfindung kann in dem Fall, wo der Wickelkörper ein Paar flacher Abschnitte, die sich in einer Richtung, in der sich die Achse erstreckt, in einer geraden Weise parallel zueinander erstrecken, und ein Paar gebogener Abschnitte, die das Paar flacher Abschnitte verbinden, umfasst, das erste Laschenbündel an den flachen Abschnitt angebracht sein. In diesem Fall kann diese Art von Energiespeichervorrichtung die oben genannten vorteilhaften Effekte erzielen.In the present invention, in the case where the bobbin has a pair of flat portions extending in a direction in which the axis extends in a straight manner parallel to each other, and a pair of bent portions connecting the pair of flat portions , comprising the first strap bundle to the flat section to be appropriate. In this case, this type of energy storage device can achieve the above advantageous effects.
Für den Fall, dass die Energiespeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein geschichtetes Produkt umfasst, das aus einer Mehrzahl von ersten Elektrodenblättern und einer Mehrzahl von zweiten Elektrodenblättern gebildet ist, wobei das erste Elektrodenblatt und das zweite Elektrodenblatt abwechselnd mit dem zwischen dem ersten Elektrodenblatt und dem zweiten Elektrodenblatt angeordneten Separator gestapelt sind, kann das geschichtete Produkt ein erstes Laschenbündel umfassen, das durch Stapeln der ersten Laschen gebildet ist, die jeweils auf der Mehrzahl von ersten Elektrodenblättern gebildet sind. In diesem Fall kann diese Art von Energiespeichervorrichtung die oben genannten vorteilhaften Effekte erzielen.In the case that the energy storage device according to the present invention comprises a layered product formed of a plurality of first electrode sheets and a plurality of second electrode sheets, the first electrode sheet and the second electrode sheet alternately with that between the first electrode sheet and the second The layered product may comprise a first tab bundle formed by stacking the first tabs respectively formed on the plurality of first electrode sheets. In this case, this type of energy storage device can achieve the above advantageous effects.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Nach der vorliegenden Erfindung kann selbst dann, wenn ein Zustand herbeigeführt wird, wo sich das erste Elektrodenblatt und das zweite Elektrodenblatt aufgrund von Positionsverschiebung, Schrumpfung, Bruch oder dergleichen des Separators direkt und einander zugewandt gegenüberstehen, das Auftreten eines Kurzschlusses im Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt des ersten Elektrodenblatts unterdrückt werden. Dies liegt daran, dass die Isolationsschicht zwischen dem Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt des ersten Elektrodenblatts und dem zweiten Elektrodenblatt angeordnet ist.According to the present invention, even if a state is brought about where the first electrode sheet and the second electrode sheet face each other directly and facing each other due to positional shift, shrinkage, breakage or the like of the separator, the occurrence of a short circuit in the active material non-formation can occur Portion of the first electrode sheet are suppressed. This is because the insulating layer is disposed between the active material non-forming portion of the first electrode sheet and the second electrode sheet.
Figurenlistelist of figures
-
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Energiespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.1 FIG. 15 is a perspective view illustrating an energy storage device according to an embodiment of the present invention. FIG. -
2 ist eine perspektivische Ansicht mit einem Ausschnitt, der das Innere der Energiespeichervorrichtung entlang einer Linie A-A in1 zeigt.2 is a perspective view with a section showing the interior of the energy storage device along a line AA in1 shows. -
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Elektrodenanordnung der in1 dargestellten Energiespeichervorrichtung.3 FIG. 15 is a perspective view of an electrode assembly of FIG1 illustrated energy storage device. -
4 ist eine entwickelte Ansicht der in3 dargestellten Elektrodenanordnung.4 is a developed view of the in3 illustrated electrode assembly. -
5 ist eine vergrößerte Ansicht von4 , die eine Positivelektrodenlasche eines Positivelektrodenblatts und Abschnitte um die Positivelektrodenlasche zeigt.5 is an enlarged view of4 showing a positive electrode tab of a positive electrode sheet and portions around the positive electrode tab. -
6 ist eine Querschnittsansicht eines ersten Isolierabschnitts einer Isolationsschicht des Positivelektrodenblatts und Abschnitte um den ersten Isolierabschnitt herum, die entlang einer Linie B-B in5 in Längsrichtung des Positivelektrodenblatts betrachtet werden.6 FIG. 12 is a cross-sectional view of a first insulating portion of an insulating layer of the positive electrode sheet and portions around the first insulating portion taken along a line BB in FIG5 in the longitudinal direction of the positive electrode sheet. -
7 ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Isolierabschnitts der Isolationsschicht des Positivelektrodenblatts und Abschnitte um den zweiten Isolierabschnitt herum, die entlang einer Linie C-C in5 in Längsrichtung des Positivelektrodenblatts betrachtet werden.7 FIG. 12 is a cross-sectional view of a second insulating portion of the insulating layer of the positive electrode sheet and portions around the second insulating portion taken along a line CC in FIG5 in the longitudinal direction of the positive electrode sheet. -
8 ist eine Querschnittsansicht des zweiten Isolierabschnitts der Isolationsschicht des Positivelektrodenblatts und der Abschnitte um den zweiten Isolierabschnitt herum, die entlang einer Linie D-D in5 in einer Projektionsrichtung der Positivelektrodenlasche betrachtet werden.8th FIG. 12 is a cross-sectional view of the second insulating portion of the insulating layer of the positive electrode sheet and the portions around the second insulating portion taken along a line DD in FIG5 in a projection direction of the positive electrode tab. -
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Elektrodenanordnung einer Energiespeichervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.9 FIG. 13 is an exploded perspective view schematically illustrating an electrode assembly of an energy storage device according to another embodiment of the present invention. FIG.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf beigefügte Zeichnungen beschrieben. In dieser Spezifikation werden Begriffe, die „oberer“ und „unterer“ enthalten, die zur Angabe von Richtungen dienen, und Begriffe, die sich auf diese Begriffe beziehen und Richtungen angeben, zur Angabe von Richtungen in Bezug auf die räumliche Lage einer in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Energiespeichervorrichtung verwendet. Diese Richtungen entsprechen nicht unbedingt den Richtungen der Energiespeichervorrichtung in einem tatsächlichen Nutzungszustand.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to attached drawings. In this specification, terms that include "upper" and "lower" that are used to indicate directions, and terms that refer to those terms and indicate directions, are used to indicate directions in relation to the spatial location of one of the appended drawings Drawings illustrated energy storage device used. These directions do not necessarily correspond to the directions of the energy storage device in an actual use state.
Wie in
Als ein Material für die Bildung des Gehäusekörpers
Der Deckelkörper
Die jeweiligen externen Anschlüsse
Eine Gasabzugsöffnung
Wie in
Der in
Obwohl der Negativelektrode-Stromkollektor die gleiche Konfiguration wie der nachfolgend beschriebene Positivelektrode-Stromkollektor
Der Stromkollektor
Der erste flache Plattenabschnitt
Ebenfalls in Bezug auf
Eine Achse der Wicklung (Wickelachse) des Positivelektrodenblatts
Wie in
Der flache Abschnitt
Wie in
Obwohl Aluminium als Material für die Bildung der Positivelektrode-Metallfolie
Das Negativelektrodenblatt
Obwohl Kupfer als Material für die Bildung der Negativelektrode-Metallfolie
In der nachstehenden Beschreibung werden eine Längsrichtung des Positivelektrodenblatts
Wie in
Wie in
Wie in
Wie in
Wie in
Die Negativelektrodenlaschen
Das Positivelektrode-Laschenbündel
Wie in
In einem solchen Zustand sind die jeweiligen Positivelektrodenlaschen
Das Positivelektrode-Laschenbündel
Obwohl nicht in der Zeichnung dargestellt, sind die Negativelektrodenlaschen
Im Folgenden werden die Isolationsschicht
Wie in
Wie in
Wie in
Der erste Isolationsschichtabschnitt
Wie in
Wie in
Wie oben beschrieben wurde, da der proximale Abschnitt
Weiterhin ist die Steifigkeit des proximalen Abschnitts
Wie in
Als Material zur Bildung der Isolationsschicht
Wie in
Wie in
Unter der Annahme, dass ein Metall, wie beispielsweise Kupfer, das bei einem Positivelektrodenpotential schmilzt, in die Positivelektrode-Metallfolie
Gemäß dieser Ausführungsform ist jedoch, wie in
Weiterhin wird die obere Endfläche
Die Positivelektrodenlasche
Die oben genannte obere Endfläche
Die Isolationsschicht
Obwohl die vorliegende Erfindung bisher mit Bezug auf die oben genannte Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt.Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.
So wird beispielsweise in der oben genannten Ausführungsform die Beschreibung in Bezug auf die Energiespeichervorrichtung
Die in
Auch in einer solchen Stapel-Typ-Elektrodenanordnung
Weiterhin wurde, in der oben genannten Ausführungsform, die Beschreibung am Beispiel des Falles vorgenommen, wo die „erste Richtung“, in der sich der Kantenabschnitt des Positivelektrodenblatts
In der oben genannten Ausführungsform wurde die Beschreibung am Beispiel des Falles vorgenommen, dass das erste Elektrodenblatt, auf dem die Isolationsschicht gebildet ist, das Positivelektrodenblatt ist. Die vorliegende Erfindung gilt jedoch auch für den Fall, dass das erste Elektrodenblatt ein Negativelektrodenblatt ist.In the above-mentioned embodiment, description has been made on the example of the case that the first electrode sheet on which the insulating layer is formed is the positive electrode sheet. However, the present invention is also applicable to the case that the first electrode sheet is a negative electrode sheet.
In der vorliegenden Erfindung muss eine Metallfolie des ersten Elektrodenblatts nicht immer nur aus Metall bestehen, wobei eine leitfähige Überzugsschicht (Film) aus einem Harz oder dergleichen auf einer Metalloberfläche ausgebildet sein kann.In the present invention, a metal foil of the first electrode sheet need not always be made of metal only, and a conductive coating layer (film) of a resin or the like may be formed on a metal surface.
In der vorliegenden Erfindung kann die auf der Oberfläche der Metallfolie des ersten Elektrodenblatts gebildete Isolationsschicht überlappend auf der Oberfläche des Kantenabschnitts der Aktivmaterialschicht oder kann auf der gesamten Oberfläche der Aktivmaterialschicht durch Überbeschichtung ausgebildet sein.In the present invention, the insulating layer formed on the surface of the metal foil of the first electrode sheet may overlap on the surface of the edge portion of the active material layer or may be overcoated on the entire surface of the active material layer.
In der oben genannten Ausführungsform wurde die Beschreibung am Beispiel eines Falles vorgenommen, bei dem die Isolationsschicht nicht nur auf den Oberflächen der Metallfolie des ersten Elektrodenblatts gebildet ist, sondern auch auf den Endflächen der Metallfolie des ersten Elektrodenblatts gebildet ist. Bei der vorliegenden Erfindung kann es jedoch vorkommen, dass die Isolationsschicht nicht immer auf den Endflächen der Metallfolie gebildet ist. Wenn die Isolationsschicht nicht auf den Endflächen der Metallfolie gebildet ist, kann das Schneiden des ersten Elektrodenblatts zum Bilden der ersten Lasche durchgeführt werden, nachdem die Isolationsschicht auf den Oberflächen der Metallfolie gebildet wurde.In the above-mentioned embodiment, description has been made on the example of a case where the insulating layer is not only formed on the surfaces of the metal foil of the first electrode sheet but also formed on the end faces of the metal foil of the first electrode sheet. However, in the present invention, it may happen that the insulating layer is not always formed on the end surfaces of the metal foil. When the insulating layer is not formed on the end surfaces of the metal foil, the cutting of the first electrode sheet to form the first tab may be performed after the insulating layer is formed on the surfaces of the metal foil.
Weiterhin wurde in der oben genannten Ausführungsform die Beschreibung vorgenommen, indem man als Beispiel denjenigen Fall nimmt, dass die abgerundeten Abschnitte auf dem proximalen Abschnitt der ersten Lasche gebildet werden. In der vorliegenden Erfindung müssen die abgerundeten Abschnitte jedoch nicht immer auf dem proximalen Abschnitt der ersten Lasche ausgebildet sein.Further, in the above-mentioned embodiment, description has been made by taking as an example the case that the rounded portions are formed on the proximal portion of the first tab. However, in the present invention, the rounded portions need not always be formed on the proximal portion of the first tab.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- EnergiespeichervorrichtungEnergy storage device
- 22
- externer Anschluss Positivelektrodeexternal connection positive electrode
- 1515
- Stromkollektor mit PositivelektrodeCurrent collector with positive electrode
- 2020
- Elektrodenanordnung (Wickelkörper)Electrode arrangement (wound body)
- 20c20c
- flacher Abschnittflat section
- 20d20d
- gekrümmter Abschnittcurved section
- 2121
- Positivelektrodenblatt (erstes Elektrodenblatt)Positive electrode sheet (first electrode sheet)
- 2222
- Negativelektrodenblatt (zweites Elektrodenblatt)Negative electrode sheet (second electrode sheet)
- 22a22a
- Kantenabschnitt des NegativelektrodenblattsEdge portion of the negative electrode sheet
- 2323
- Separatorseparator
- 23a23a
- Kantenabschnitt des SeparatorsEdge portion of the separator
- 2424
- Positivelektrode-MetallfoliePositive electrode metal foil
- 24a24a
- Endfläche der Positivelektrode-MetallfolieEnd face of the positive electrode metal foil
- 2525
- Positiv-AktivmaterialschichtPositive active material layer
- 3434
- erster Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnittfirst active material non-education section
- 3535
- Positivelektrodenlasche (erste Lasche) (zweiter Aktivmaterial-Nicht-Ausbildungs-Abschnitt)Positive electrode tab (first tab) (second active material non-educational section)
- 35a35a
- proximaler Abschnitt der Positivelektrodenlascheproximal portion of the positive electrode tab
- 35c35c
- distales Ende der Positivelektrodenlaschedistal end of the positive electrode tab
- 35d, 35e35d, 35e
- Seitenkantenfläche der PositivelektrodenlascheSide edge surface of the positive electrode tab
- 37 37
- Negativelektrodenlasche (zweite Lasche)Negative electrode tab (second tab)
- 4040
- Isolationsschichtinsulation layer
- 4141
- erster Isolationsschichtabschnittfirst insulation layer section
- 4242
- zweiter Isolationsschichtabschnittsecond insulation layer section
- 42a42a
- Kantenabschnitt des zweiten IsolationsschichtabschnittsEdge portion of the second insulation layer portion
- 5555
- Positivelektrode-Laschenbündel (erstes Laschenbündel)Positive electrode tab bundle (first tab bundle)
- 5757
- Negativelektrode-Laschenbündel (zweites Laschenbündel)Negative electrode tab bundle (second tab bundle)
- 120120
- Elektrodenanordnung (geschichtetes Produkt)Electrode arrangement (layered product)
- 121121
- Positivelektrodenblatt (erstes Elektrodenblatt)Positive electrode sheet (first electrode sheet)
- 122122
- Negativelektrodenblatt (zweites Elektrodenblatt)Negative electrode sheet (second electrode sheet)
- 123123
- Separatorseparator
- PP
- Längsrichtung des Blatts (erste Richtung)Longitudinal direction of the sheet (first direction)
- Querrichtung des Blatts (zweite Richtung)Transverse direction of the sheet (second direction)
- XX
- Wickelachsewinding axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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