DE112019005016T5

DE112019005016T5 - Energiespeichervorrichtung und verfahren zum herstellen derselben

Info

Publication number: DE112019005016T5
Application number: DE112019005016.8T
Authority: DE
Inventors: Satoru Kawakami; Hironori Aida; Koki Maeda; Yudai Kato
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2021-06-24
Also published as: JP7447794B2; DE202019006003U1; CN112753129A; WO2020071516A1; JPWO2020071516A1; US20210384513A1; JP2024063087A; DE202019006008U1

Abstract

Energiespeichervorrichtung (10), die einen positiven Elektrodenanschluss (200), eine Elektrodenanordnung (700) und einen Stromkollektor (600) der positiven Elektrode enthält, der den positiven Elektrodenanschluss (200) und die Elektrodenanordnung (700) verbindet, wobei der Stromkollektor (600) der positiven Elektrode einen Abschnitt (602) zum Verbinden eines Anschlusses, der mit dem positiven Elektrodenanschluss (200) verbunden ist, einen Abschnitt (603) zum Verbinden einer Elektrode, der mit der Elektrodenanordnung (700) in der ersten Richtung verbunden ist, und einen intermediären Abschnitt (604) aufweist, der den Abschnitt (602) zum Verbinden eines Anschlusses und den Abschnitt (603) zum Verbinden einer Elektrode verbindet, der intermediäre Abschnitt (604) an einer Position angeordnet ist, die den Abschnitt (602) zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt, und der Abschnitt (603) zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt (602) zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite des intermediären Abschnitts (604) in der ersten Richtung angeordnet sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeichervorrichtung, die einen Elektrodenanschluss, eine Elektrodenanordnung und einen Stromkollektor enthält, der den Elektrodenanschluss und die Elektrodenanordnung verbindet, und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmlich ist eine Energiespeichervorrichtung allgemein bekannt, die einen Elektrodenanschluss, eine Elektrodenanordnung und einen Stromkollektor enthält, der den Elektrodenanschluss und die Elektrodenanordnung verbindet. Die Patentschrift 1 offenbart eine Sekundärbatterie (Energiespeichervorrichtung), die mit einem Elektrodenanschluss, einer Vielzahl von Elektrodenplatten (Elektrodenanordnung) und einer Vielzahl von gestapelten Verbindungsplatten (Stromkollektor) versehen ist, deren beide Enden mit dem Elektrodenanschluss und der Vielzahl von Elektrodenplatten verbunden sind und die den Elektrodenanschluss und die Vielzahl von Elektrodenplatten elektrisch miteinander verbinden. Die Vielzahl von gestapelten Verbindungsplatten sind in eine Mäanderform zwischen dem Elektrodenanschluss und der Vielzahl von Elektrodenplatten gefaltet.
DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
PATENTSCHRIFT
Patentschrift 1: JP-A-2011-165475
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
Bei der oben erwähnten herkömmlichen Energiespeichervorrichtung kann jedoch die Energiedichte abnehmen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Energiespeichervorrichtung, die zum Verbessern der Energiedichte fähig ist, und ein Verfahren zum Herstellen derselben zu liefern.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Eine Energiespeichervorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Energiespeichervorrichtung, die einen Elektrodenanschluss, eine Elektrodenanordnung und einen Stromkollektor enthält, der den Elektrodenanschluss und die Elektrodenanordnung verbindet, wobei der Stromkollektor einen Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses, der mit dem Elektrodenanschluss verbunden ist, einen Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode, der mit der Elektrodenanordnung in einer ersten Richtung verbunden ist, und einen intermediären Abschnitt aufweist, der den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses und den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode verbindet, der intermediäre Abschnitt an einer Position angeordnet ist, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt, und der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite des intermediären Abschnitts in der ersten Richtung angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur als solch eine Energiespeichervorrichtung, sondern auch als ein in der Energiespeichervorrichtung vorgesehener Stromkollektor, der Stromkollektor und ein Regulierabschnitt oder ein Verfahren zum Herstellen derselben umgesetzt werden.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Energiespeichervorrichtung oder dergleichen zu liefern, die zum Verbessern der Energiedichte fähig ist.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild einer Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die Komponenten zeigt, wenn die Energiespeichervorrichtung nach der Ausführungsform zerlegt ist.
3 ist eine Perspektivansicht und eine Ansicht von vorne, die eine Konfiguration eines Stromkollektors der positiven Elektrode nach der Ausführungsform zeigen.
4 ist eine Perspektivansicht, die eine Verbindungskonfiguration des Stromkollektors der positiven Elektrode, eines positiven Elektrodenanschlusses und einer Elektrodenanordnung nach der Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung (Biegeschritt des Stromkollektors der positiven Elektrode) nach der Ausführungsform veranschaulicht.
6 ist eine Perspektivansicht, die eine Verbindungskonfiguration eines Stromkollektors der positiven Elektrode, eines positiven Elektrodenanschlusses und einer Elektrodenanordnung nach einem ersten Modifikationsbeispiel der Ausführungsform zeigt.
7 ist eine Perspektivansicht und eine Ansicht von vorne, die eine Konfiguration eines Stromkollektors der positiven Elektrode nach einem zweiten Modifikationsbeispiel der Ausführungsform zeigen.

AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Bei der oben erwähnten herkömmlichen Energiespeichervorrichtung kann die Energiedichte abnehmen. Das heißt, bei der oben erwähnten herkömmlichen Energiespeichervorrichtung wird der Stromkollektor in eine Mäanderform gefaltet, um den Elektrodenanschluss und die Elektrodenanordnung zu verbinden, so dass die Elektrodenanordnung an einer von dem Elektrodenanschluss entfernten Position angeordnet wird. Infolgedessen wird die Größe der Elektrodenanordnung beschränkt, so dass die Energiedichte abnimmt.
Eine Energiespeichervorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Energiespeichervorrichtung, die einen Elektrodenanschluss, eine Elektrodenanordnung und einen Stromkollektor enthält, der den Elektrodenanschluss und die Elektrodenanordnung verbindet, wobei der Stromkollektor einen Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses, der mit dem Elektrodenanschluss verbunden ist, einen Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode, der mit der Elektrodenanordnung in einer ersten Richtung verbunden ist, und einen intermediären Abschnitt aufweist, der den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses und den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode verbindet, der intermediäre Abschnitt an einer Position angeordnet ist, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt, und der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite des intermediären Abschnitts in der ersten Richtung angeordnet sind.
Nach der Energiespeichervorrichtung weist der Stromkollektor einen Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses, einen Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und einen intermediären Abschnitt auf, der intermediäre Abschnitt ist an einer Position angeordnet, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt, und der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses sind auf einer Seite des intermediären Abschnitts in der ersten Richtung angeordnet. Wenn der intermediäre Abschnitt angeordnet wird, um von dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt zu werden, kann der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode von dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung entfernt angeordnet werden. Wenn der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode von dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung entfernt angeordnet wird, wird die Elektrodenanordnung an einer von dem Elektrodenanschluss in der ersten Richtung entfernten Position angeordnet und die Größe der Elektrodenanordnung beschränkt. Daher werden der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite des intermediären Abschnitts in der ersten Richtung angeordnet. Infolgedessen kann die Elektrodenanordnung an den Elektrodenanschluss in der ersten Richtung herangeführt werden, so dass eine größere Elektrodenanordnung angeordnet werden kann und die Energiedichte verbessert werden kann.
Der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode kann an einer Position angeordnet werden, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung nicht überlappt.
Nach diesem Stromkollektor wird der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode an einer Position angeordnet, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung nicht überlappt. Durch Anordnen des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode an einer Position, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung nicht überlappt, auf diese Weise ist es möglich, den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode an den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung heranzuführen. Da die Elektrodenanordnung an den Elektrodenanschluss in der ersten Richtung herangeführt werden kann, kann daher eine größere Elektrodenanordnung angeordnet werden und die Energiedichte verbessert werden.
Der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode kann in einer zweiten Richtung, die sich mit der ersten Richtung schneidet, des intermediären Abschnitts angeordnet werden und der intermediäre Abschnitt kann mit einem Endabschnitt des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses in einer dritten Richtung verbunden werden, die sich mit der ersten Richtung und der zweiten Richtung schneidet.
Nach diesem Stromkollektor wird der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode in der zweiten Richtung des intermediären Abschnitts angeordnet und der intermediäre Abschnitt mit dem Endabschnitt des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses in der dritten Richtung verbunden. Durch Anordnen des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode in der zweiten Richtung des intermediären Abschnitts auf diese Weise ist es möglich, den Abschnitt des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode, der den intermediären Abschnitt bei Betrachtung in der ersten Richtung nicht überlappt, an den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung heranzuführen. Da die Elektrodenanordnung an den Elektrodenanschluss in der ersten Richtung herangeführt werden kann, kann daher eine größere Elektrodenanordnung angeordnet werden. Es gibt einen Fall, in dem es einfach ist, den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode mit der Elektrodenanordnung zu verbinden, indem der intermediäre Abschnitt mit dem Endabschnitt des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses in der dritten Richtung verbunden wird. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Energiedichte, während die Verbindung zwischen dem Stromkollektor und der Elektrodenanordnung ermöglicht wird.
Der intermediäre Abschnitt kann einen gebogenen Abschnitt aufweisen, der in Richtung des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode an einem Verbindungsteil mit dem Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode gebogen oder gekrümmt ist, und der gebogene Abschnitt kann an einer Position angeordnet werden, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt.
Nach diesem Stromkollektor weist der intermediäre Abschnitt einen gebogenen Abschnitt an dem Verbindungsteil mit dem Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode auf und der gebogene Abschnitt wird an einer Position angeordnet, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses überlappt. Durch Überlappen des gebogenen Abschnitts des intermediären Abschnitts auf dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses auf diese Weise weist der intermediäre Abschnitt eine Form auf, die sich von der Position des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses biegt, so dass die Größe des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode vergrößert werden kann. Infolgedessen kann die Elektrodenanordnung mit dem größeren Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode verbunden werden, so dass die Elektrodenanordnung und der Stromkollektor stabiler verbunden werden können.
Ferner kann ein Regulierabschnitt vorgesehen werden, der eine Bewegung zumindest des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts in eine Richtung weg von dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung reguliert.
Demnach enthält die Energiespeichervorrichtung einen Regulierabschnitt, der eine Bewegung zumindest des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts des Stromkollektors weg von dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung reguliert. Auf diese Weise ist es durch Regulieren einer Entfernung zumindest des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts von dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung möglich, zu verhindern, dass sich die Elektrodenanordnung von dem Elektrodenanschluss in der ersten Richtung entfernt. Infolgedessen kann die Elektrodenanordnung an den Elektrodenanschluss in der ersten Richtung herangeführt werden, so dass eine größere Elektrodenanordnung angeordnet werden kann und die Energiedichte verbessert werden kann.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Energiespeichervorrichtung her, die einen Elektrodenanschluss, eine Elektrodenanordnung und einen Stromkollektor enthält, der den Elektrodenanschluss und die Elektrodenanordnung verbindet, wobei der Stromkollektor einen Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses, der mit dem Elektrodenanschluss verbunden ist, einen Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode, der mit der Elektrodenanordnung in einer ersten Richtung verbunden ist, und einen intermediären Abschnitt aufweist, der den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses und den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode verbindet, wobei das Verfahren zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung einen Biegeschritt zum Biegen des Stromkollektors enthält, um den intermediären Abschnitt an einer Position anzuordnen, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt, und den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite des intermediären Abschnitts in der ersten Richtung anzuordnen.
Nach dem Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung wird in dem Biegeschritt der Stromkollektor gebogen, um den intermediären Abschnitt des Stromkollektors an einer Position anzuordnen, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses des Stromkollektors überlappt, und den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses des Stromkollektors auf einer Seite des intermediären Abschnitts in der ersten Richtung anzuordnen. Durch Anordnen des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode auf einer Seite des intermediären Abschnitts kann die Elektrodenanordnung an den Elektrodenanschlusses herangeführt werden, so dass eine größere Elektrodenanordnung angeordnet werden kann und die Energiedichte verbessert werden kann.
In dem Biegeschritt wird der Stromkollektor in zwei Schritten in der Reihenfolge eines ersten Biegeschritts und eines zweiten Biegeschritts gebogen und in dem ersten Biegeschritt kann der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses an den intermediären Abschnitt herangeführt werden, während zumindest der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und/oder der intermediäre Abschnitt von beiden Seiten in der ersten Richtung gelagert wird, und in dem zweiten Biegeschritt kann der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses näher an den intermediären Abschnitt herangeführt werden, während zumindest der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und/oder der intermediäre Abschnitt von einer Seite gegenüber dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung gelagert wird.
Demnach kann der Stromkollektor in dem Biegeschritt effizient gebogen werden, indem der Stromkollektor in zwei Schritten in der Reihenfolge des ersten Biegeschritts und des zweiten Biegeschritts gebogen wird. Infolgedessen ist es möglich, eine Energiespeichervorrichtung leicht herzustellen, die zum Verbessern der Energiedichte fähig ist.
Nachstehend wird eine Energiespeichervorrichtung nach einer Ausführungsform (und einem Modifikationsbeispiel derselben) der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen zeigen umfassende oder spezifische Beispiele. Numerische Werte, Formen, Materialien, Komponenten, Anordnungspositionen und Verbindungsmodi der Komponenten, Herstellungsschritte, eine Reihenfolge der Herstellungsschritte und dergleichen, die in den folgenden Ausführungsformen beschrieben werden, sind jedoch nur Beispiele und sollen die vorliegende Erfindung nicht beschränken. In jeder Zeichnung sind Maße und dergleichen nicht genau gezeigt.
In der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ist die Anordnungsrichtung des Paars (Seite der positiven Elektrode und Seite der negativen Elektrode) der Elektrodenanschlüsse der Energiespeichervorrichtung, die Anordnungsrichtung des Paars der Stromkollektoren, die Anordnungsrichtung des Paars der Streifenbündel der Elektrodenanordnung oder die entgegengesetzte Richtung der kurzen Seitenfläche des Gehäuses als die X-Achsen-Richtung definiert. Die entgegengesetzte Richtung der langen Seitenfläche des Gehäuses, die Richtung der kurzen Seite der kurzen Seitenfläche des Gehäuses, die Dickenrichtung des Gehäuses oder die Schichtungsrichtung der Elektrodenplatten der Elektrodenanordnung ist als die Y-Achsen-Richtung definiert. Die Anordnungsrichtung des Elektrodenanschlusses, des Stromkollektors und der Elektrodenanordnung, die Anordnungsrichtung des Gehäusekörpers und des Deckels der Energiespeichervorrichtung, die Längsrichtung der kurzen Seitenfläche des Gehäuses oder die vertikale Richtung ist als die Z-Achsen-Richtung definiert. Diese X-Achsen-Richtung, Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung sind Richtungen, die einander schneiden (in der vorliegenden Ausführungsform orthogonal). Zwar ist die Z-Achsen-Richtung in Abhängigkeit von dem Verwendungsmodus möglicherweise nicht in der vertikalen Richtung, aber die Z-Achsen-Richtung wird nachstehend zur Einfachheit der Erläuterung als die vertikale Richtung beschrieben werden. In der folgenden Beschreibung gibt die Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung die Seite der Pfeilrichtung der X-Achse an und die Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung die Seite gegenüber der Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung an. Gleiches gilt für die Y-Achsen-Richtung und die Z-Achsen-Richtung.
(Ausführungsform)
[Allgemeine Beschreibung der Energiespeichervorrichtung]
Zunächst wird eine allgemeine Beschreibung einer Energiespeichervorrichtung 10 nach der vorliegenden Ausführungsform erfolgen. 1 ist eine Perspektivansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild der Energiespeichervorrichtung 10 nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 2 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die Komponenten zeigt, wenn die Energiespeichervorrichtung 10 nach der vorliegenden Ausführungsform zerlegt ist.
Die Energiespeichervorrichtung 10 ist eine Sekundärbatterie, die Elektrizität laden oder entladen kann, genauer eine Sekundärbatterie mit wasserfreiem Elektrolyt, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie. Die Energiespeichervorrichtung 10 wird als eine Batterie oder dergleichen zum Antreiben oder Starten einer Kraftmaschine eines sich bewegenden Körpers, wie beispielsweise ein Automobil, wie beispielsweise ein Elektrofahrzeug (EV; engl. electric vehicle), ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) oder ein Plug-In-Hybridelektrofahrzeug (PHEV), ein Motorrad, ein Wasserfahrzeug, ein Schneemobil, eine landwirtschaftliche Maschine oder eine Baumaschine, verwendet.
Die Energiespeichervorrichtung 10 ist nicht auf eine Sekundärbatterie mit wasserfreiem Elektrolyt beschränkt und kann eine andere Sekundärbatterie als die Sekundärbatterie mit wasserfreiem Elektrolyt oder ein Kondensator sein. Die Energiespeichervorrichtung 10 ist möglicherweise keine Sekundärbatterie, sondern kann eine Primärbatterie sein, die Elektrizität verwenden kann, die gespeichert wird, ohne dass der Benutzer die Batterie laden muss. Ferner kann die Energiespeichervorrichtung 10 eine Batterie sein, die einen Festelektrolyt verwendet. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Energiespeichervorrichtung 10 in Form eines rechteckigen Parallelepipedons (rechtwinklig) veranschaulicht, aber die Form der Energiespeichervorrichtung 10 ist nicht auf die Form eines rechteckigen Parallelepipedons beschränkt und kann neben der Form eines rechteckigen Parallelepipedons eine polygonale Säulenform, eine Zylinderform, eine lange Zylinderform oder dergleichen sein, oder dieselbe kann eine Energiespeichervorrichtung vom geschichteten Typ sein.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Energiespeichervorrichtung 10 ein Gehäuse 100, einen positiven Elektrodenanschluss 200, einen negativen Elektrodenanschluss 210, eine obere Dichtung 300 der positiven Elektrode und eine obere Dichtung 310 der negativen Elektrode. Wie in 2 gezeigt, sind eine untere Dichtung 400 der positiven Elektrode, eine untere Dichtung 500 der negativen Elektrode, ein Stromkollektor 600 der positiven Elektrode, ein Stromkollektor 610 der negativen Elektrode und eine Elektrodenanordnung 700 in dem Gehäuse 100 untergebracht. Eine Elektrolytlösung (wasserfreier Elektrolyt) ist in dem Gehäuse 100 eingeschlossen, aber die Figur ist weggelassen. Als die Elektrolytlösung ist dieselbe hinsichtlich der Art nicht besonders beschränkt, solange dieselbe die Leistung der Energiespeichervorrichtung 10 nicht beeinträchtigt, und es können verschiedene ausgewählt werden. Zusätzlich zu den oben erwähnten Komponenten können ein Abstandshalter, der auf der Seite der Elektrodenanordnung 700 oder über derselben angeordnet ist, ein Isolierfilm, der die Elektrodenanordnung 700 oder dergleichen umhüllt, und dergleichen angeordnet werden.
Das Gehäuse 100 ist ein Gehäuse in Form eines rechteckigen Parallelepipedons (kastenförmig), das aus einem Gehäusekörper 110 mit einer rechteckigen Rohrform und einer Unterseite, und einem Deckel 120 besteht, der ein plattenförmiges Element ist, das eine Öffnung des Gehäusekörpers 110 schließt. Das Gehäuse 100 weist eine Struktur auf, bei der die Elektrodenanordnung 700 und dergleichen im Inneren untergebracht werden und dann der Gehäusekörper 110 und der Deckel 120 beispielsweise verschweißt werden, um die Innenseite abzudichten. Das Material des Gehäuses 100 ist nicht besonders beschränkt, aber vorzugsweise ein schweißbares Metall, wie beispielsweise rostfreier Stahl, Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen und eine plattierte Stahlplatte.
Der Deckel 120 ist mit einem Gasablassventil 121 versehen, das das Gas in dem Gehäuse 100 abführt, wenn der Innendruck des Gehäuses 100 ansteigt. Das Gehäuse 100 kann einen Flüssigkeitseinspritzabschnitt aufweisen, der in demselben zum Einspritzen der Elektrolytlösung ausgebildet ist.
Die Elektrodenanordnung 700 enthält eine positive Elektrodenplatte, eine negative Elektrodenplatte und einen Separator und ist ein Energiespeicherelement (Leistungserzeugungselement), das zum Speichern von Elektrizität fähig ist. Die positive Elektrodenplatte weist eine flachplattenförmige und rechteckige Stromsammelfolie der positiven Elektrode, die aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen besteht, und eine Schicht eines positiven aktiven Materials auf, die auf der Oberfläche der Stromsammelfolie der positiven Elektrode ausgebildet ist. Die negative Elektrodenplatte weist eine flachplattenförmige und rechteckige Stromsammelfolie der negativen Elektrode, die aus Kupfer, einer Kupferlegierung oder dergleichen besteht, und eine Schicht eines negativen aktiven Materials auf, die auf der Oberfläche der Stromsammelfolie der negativen Elektrode ausgebildet ist. Als das positive aktive Material, das für die Schicht des positiven aktiven Materials verwendet wird, und das negative aktive Material, das für die Schicht des negativen aktiven Materials verwendet wird, können bekannte Materialien angemessen verwendet werden, solange dieselben Lithiumionen speichern und freisetzen können.
Sowohl die Stromsammelfolie der positiven Elektrode als auch die Stromsammelfolie der negativen Elektrode weist rechteckige Streifen auf, die nach oben (Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung) hervorstehen. Durch Schichten einer Vielzahl von positiven Elektrodenplatten und einer Vielzahl von negativen Elektrodenplatten mit einem zwischen denselben angeordneten Separator werden eine Vielzahl von Streifen auf sowohl der positiven Elektrodenplatte als auch der negativen Elektrodenplatte geschichtet. Infolgedessen wird die Elektrodenanordnung 700 mit einem Streifenbündel 710 auf der Seite der positiven Elektrode und einem Streifenbündel 720 auf der Seite der negativen Elektrode gebildet.
Es wurde erwähnt, dass die positive Elektrodenplatte und die negative Elektrodenplatte eine rechteckige Form aufweisen, aber die Formen der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte sind nicht auf die rechteckige Form beschränkt und dieselben können neben der rechteckigen Form eine polygonale Form, eine längliche Form, eine ovale Form oder dergleichen sein. Die Streifen der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte sind nicht auf die rechteckige Form beschränkt und können neben der rechteckigen Form eine beliebige Form, wie beispielsweise eine polygonale Form, eine halbkreisförmige Form, eine halbovale Form, eine halbelliptische Form oder dergleichen, aufweisen. Die geschichtete positive Elektrodenplatte und negative Elektrodenplatte können fixiert werden, indem Isolierbänder um die Elektrodenanordnung 700 herum oder auf beiden Seiten derselben in der X-Achsen-Richtung angeordnet werden und dieselben in der Schichtungsrichtung (Y-Achsen-Richtung) sandwichartig angeordnet werden. Alternativ können die positive Elektrodenplatte und die negative Elektrodenplatte in der Schichtungsrichtung durch Heißpressen oder dergleichen fixiert werden.
Der positive Elektrodenanschluss 200 ist ein Elektrodenanschluss, der mit der positiven Elektrodenplatte der Elektrodenanordnung 700 über den Stromkollektor 600 der positiven Elektrode elektrisch verbunden ist. Der negative Elektrodenanschluss 210 ist ein Elektrodenanschluss, der mit der negativen Elektrodenplatte der Elektrodenanordnung 700 über den Stromkollektor 610 der negativen Elektrode elektrisch verbunden ist. Das heißt, der positive Elektrodenanschluss 200 und der negative Elektrodenanschluss 210 sind Metall-Elektrodenanschlüsse zum Leiten der in der Elektrodenanordnung 700 gespeicherten Elektrizität zu dem externen Raum der Energiespeichervorrichtung 10 und zum Zuführen der Elektrizität in den internen Raum der Energiespeichervorrichtung 10, um die Elektrizität in der Elektrodenanordnung 700 zu speichern. Der positive Elektrodenanschluss 200 und der negative Elektrodenanschluss 210 werden mit dem Stromkollektor 600 der positiven Elektrode bzw. dem Stromkollektor 610 der negativen Elektrode durch Stauchen oder dergleichen verbunden und an dem Deckel 120 angebracht.
Insbesondere weist der positive Elektrodenanschluss 200 einen zylinderförmigen Schaftabschnitt 201 (Nietabschnitt) auf, der sich nach unten (Minus-Richtung in der Z-Achsen-Richtung) erstreckt. Der Schaftabschnitt 201 wird durch eine kreisförmige Durchgangsbohrung 301 der oberen Dichtung 300 der positiven Elektrode, eine kreisförmige Durchgangsbohrung 123 des Deckels 120, eine kreisförmige Durchgangsbohrung 401 der unteren Dichtung 400 der positiven Elektrode und eine kreisförmige Durchgangsbohrung 601 des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode eingeführt und gestaucht. Infolgedessen wird der positive Elektrodenanschluss 200 gemeinsam mit der oberen Dichtung 300 der positiven Elektrode, der unteren Dichtung 400 der positiven Elektrode und dem Stromkollektor 600 der positiven Elektrode an dem Deckel 120 fixiert. Gleiches gilt für die Seite der negativen Elektrode. Der positive Elektrodenanschluss 200 und der negative Elektrodenanschluss 210 bestehen aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer, einer Kupferlegierung oder dergleichen.
Der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode ist ein flachplattenförmiges leitendes Element, das die positive Elektrodenplatte der Elektrodenanordnung 700 und den positiven Elektrodenanschluss 200 elektrisch verbindet. Der Stromkollektor 610 der negativen Elektrode ist ein flachplattenförmiges leitendes Element, das die negative Elektrodenplatte der Elektrodenanordnung 700 und den negativen Elektrodenanschluss 210 elektrisch verbindet. Insbesondere wird der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode mit dem Streifenbündel 710 auf der Seite der positiven Elektrode der Elektrodenanordnung 700 durch Schweißen der dergleichen zusammengefügt und mit dem positiven Elektrodenanschluss 200 durch Stauchen oder dergleichen zusammengefügt, wie oben beschrieben wurde. Der Stromkollektor 610 der negativen Elektrode wird mit dem Streifenbündel 720 auf der Seite der negativen Elektrode der Elektrodenanordnung 700 durch Schweißen oder dergleichen zusammengefügt und mit dem negativen Elektrodenanschluss 210 durch Stauchen oder dergleichen zusammengefügt, wie oben beschrieben wurde. Der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode besteht aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen und der Stromkollektor 610 der negativen Elektrode besteht aus Kupfer, einer Kupferlegierung oder dergleichen.
Der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode und der Stromkollektor 610 der negativen Elektrode werden zwischen der Elektrodenanordnung 700 und dem Deckel 120 des Gehäuses 100 angeordnet. Insbesondere wird der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode zwischen dem Streifenbündel 710 auf der Seite der positiven Elektrode der Elektrodenanordnung 700 und der unteren Dichtung 400 der positiven Elektrode angeordnet und der Stromkollektor 610 der negativen Elektrode zwischen dem Streifenbündel 720 auf der Seite der negativen Elektrode der Elektrodenanordnung 700 und der unteren Dichtung 500 der negativen Elektrode angeordnet. Das heißt, der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode wird an einer Position angeordnet, die die untere Dichtung 400 der positiven Elektrode mit dem Deckel 120 sandwichartig anordnet, und der Stromkollektor 610 der negativen Elektrode wird an einer Position angeordnet, die die untere Dichtung 500 der negativen Elektrode mit dem Deckel 120 sandwichartig anordnet. Die detaillierte Beschreibung der Konfigurationen des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode und des Stromkollektors 610 der negativen Elektrode wird später beschrieben werden.
Die obere Dichtung 300 der positiven Elektrode ist ein flachplattenförmiges, elektrisch isolierendes Dichtungselement, das zwischen dem Deckel 120 des Gehäuses 100 und dem positiven Elektrodenanschluss 200 angeordnet ist. Die obere Dichtung 310 der negativen Elektrode ist ein flachplattenförmiges, elektrisch isolierendes Dichtungselement, das zwischen dem Deckel 120 des Gehäuses 100 und dem negativen Elektrodenanschluss 210 angeordnet ist. Insbesondere wird die obere Dichtung 300 der positiven Elektrode ausgebildet, um den unteren Abschnitt und den Seitenabschnitt des positiven Elektrodenanschlusses 200 zu bedecken, und die obere Dichtung 310 der negativen Elektrode ausgebildet, um den unteren Abschnitt und den Seitenabschnitt des negativen Elektrodenanschlusses 210 zu bedecken.
Die untere Dichtung 400 der positiven Elektrode ist ein flachplattenförmiges, elektrisch isolierendes Dichtungselement, das zwischen dem Deckel 120 und dem Stromkollektor 600 der positiven Elektrode angeordnet ist. Die untere Dichtung 500 der negativen Elektrode ist ein flachplattenförmiges, elektrisch isolierendes Dichtungselement, das zwischen dem Deckel 120 und dem Stromkollektor 610 der negativen Elektrode angeordnet ist.
Die obere Dichtung 300 der positiven Elektrode, die obere Dichtung 310 der negativen Elektrode, die untere Dichtung 400 der positiven Elektrode und die untere Dichtung 500 der negativen Elektrode bestehen aus Harz oder dergleichen, wie beispielsweise Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyphenylensulfidharz (PPS), Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketone (PEEK), Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether (PFA), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethersulfon (PES) und Verbundwerkstoffe derselben.
[Erläuterung der Konfigurationen des Stromkollektors der positiven Elektrode und Stromkollektors der negativen Elektrode]
Als Nächstes werden die Konfigurationen des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode und des Stromkollektors 610 der negativen Elektrode detailliert beschrieben werden. Da der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode und der Stromkollektor 610 der negativen Elektrode die gleiche Konfiguration (Form symmetrisch in Bezug auf die YZ-Ebene) aufweisen, wird nachstehend der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode detailliert beschrieben werden und die Beschreibung des Stromkollektors 610 der negativen Elektrode vereinfacht oder weggelassen werden.
3 ist eine Perspektivansicht und Ansicht von vorne, die die Konfiguration des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode nach der vorliegenden Ausführungsform zeigen. Insbesondere ist (a) der 3 eine Perspektivansicht, wenn der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode diagonal von oben betrachtet wird, das heißt, eine vergrößerte Perspektivansicht, die den in 2 gezeigten Stromkollektor 600 der positiven Elektrode auf vergrößerte Weise zeigt. (b) der 3 ist eine Ansicht von vorne, wenn der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode, der bei (a) der 3 gezeigt ist, von der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung betrachtet wird. 4 ist eine Perspektivansicht, die eine Verbindungskonfiguration des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode, des positiven Elektrodenanschlusses 200 und der Elektrodenanordnung 700 nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Insbesondere ist (a) der 4 eine Perspektivansicht, wenn die Konfiguration des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode in einem Zustand, in dem der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses und der positive Elektrodenanschluss 200 verbunden sind, diagonal von unten betrachtet wird. (b) der 4 ist eine Perspektivansicht, wenn die Konfiguration des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode in einem Zustand, in dem der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und das Streifenbündel 710 der Elektrodenanordnung 700 verbunden sind, diagonal von unten betrachtet wird. Bei (b) der 4 ist die Elektrodenanordnung 700 zur Einfachheit der Erläuterung weggelassen.
Der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode ist ein Element, dessen eines Ende mit dem positiven Elektrodenanschluss 200 verbunden ist und anderes Ende mit der Elektrodenanordnung 700 verbunden ist. Wie in 3 gezeigt, enthält der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode insbesondere den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses, der mit dem positiven Elektrodenanschluss 200 verbunden ist, den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode, der mit der Elektrodenanordnung 700 verbunden ist, und den intermediären Abschnitt 604, der zwischen dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses und den Abschnitten 603 zum Verbinden einer Elektrode angeordnet ist. Das heißt, ein L-förmiges, flachplattenförmiges Element wird gebogen, um den Stromkollektor 600 der positiven Elektrode zu bilden, der den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses, den intermediären Abschnitt 604 und den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode aufweist.
Der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses ist ein rechteckiger und flachplattenförmiger Abschnitt, der mit dem positiven Elektrodenanschluss 200 durch Stauchen oder dergleichen verbunden (zusammengefügt) wird, und parallel zu der XY-Ebene angeordnet. Das heißt, wie oben beschrieben wurde, weist der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses eine Durchgangsbohrung 601 auf und der Schaftabschnitt 201 des positiven Elektrodenanschlusses 200 wird in einem Zustand in die Durchgangsbohrung 601 eingeführt, in dem derselbe in Z-Achsen-Richtung (nachstehend auch als die erste Richtung bezeichnet) ausgerichtet ist (der Z-Achsen-Richtung zugewandt ist). Wie bei (a) der 4 gezeigt, wird der Endabschnitt des Schaftabschnitts 201 auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung gestaucht, um einen gestauchten Abschnitt 201a auszubilden, und der positive Elektrodenanschluss 200 und der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses werden in der Z-Achsen-Richtung zusammengefügt. Das Verfahren zum Verbinden (Fügen) des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses und des positiven Elektrodenanschlusses 200 ist nicht auf Fügen durch Stauchen beschränkt und Ultraschall-Bonden, Schweißen, wie beispielsweise Laserschweißen oder Widerstandsschweißen, mechanisches Fügen außer Stauchen, wie beispielsweise eine Schraubbefestigung, oder dergleichen können verwendet werden.
Zurück zur 3, ist der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode ein rechteckiger und flachplattenförmiger Abschnitt, der mit dem Streifenbündel 710 der Elektrodenanordnung 700 durch Schweißen oder dergleichen verbunden (zusammengefügt) wird, und parallel zu der XY-Ebene angeordnet. In einem Zustand, in dem der intermediäre Abschnitt 604 und der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode in Y-Achsen-Richtung ausgerichtet sind (der Y-Achsen-Richtung zugewandt sind), der bei (a) der 4 gezeigt ist, wird insbesondere das Streifenbündel 710 (nicht gezeigt) der Elektrodenanordnung 700 durch Verschweißen mit einer ersten Oberfläche 603a des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode zusammengefügt, die eine Oberfläche des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung ist. Das Schweißen wird durchgeführt, wobei das Streifenbündel 710 zwischen der ersten Oberfläche 603a des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode und einer Stützplatte (nicht gezeigt) sandwichartig angeordnet ist. Wie bei (b) der 4 gezeigt, werden der intermediäre Abschnitt 604 und der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode zu der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung gebogen. Infolgedessen wird die erste Oberfläche 603a des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode zu einer Oberfläche auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung, und der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode wird in einem Zustand, in dem derselbe in Z-Achsen-Richtung ausgerichtet ist (der Z-Achsen-Richtung zugewandt ist), mit dem Streifenbündel 710 der Elektrodenanordnung 700 in der Z-Achsen-Richtung (erste Richtung) zusammengefügt.
Mit anderen Worten wird das Streifenbündel 710 der Elektrodenanordnung 700 mit der ersten Oberfläche 603a des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode in einem Zustand zusammengefügt, in dem sich dasselbe in die Z-Achsen-Richtung erstreckt, und nach dem Fügen in die Y-Achsen-Richtung gebogen und erstreckt sich in die Y-Achsen-Richtung. Das Verfahren zum Verbinden (Fügen) des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode und des Streifenbündels 710 der Elektrodenanordnung 700 kann jedes beliebige Schweißen, wie beispielsweise Ultraschall-Bonden, Laserschweißen oder Widerstandsschweißen, verwenden oder mechanisches Fügen, wie beispielsweise Fügen durch Stauchen oder Schraubbefestigung, verwenden.
Zurück zur 3, ist der intermediäre Abschnitt 604 ein im Wesentlichen rechteckiger und im Wesentlichen flachplattenförmiger Abschnitt, der den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses und den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode verbindet, und parallel zu der XY-Ebene angeordnet. Insbesondere ist der intermediäre Abschnitt 604 auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses und auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode angeordnet. Das heißt, der intermediäre Abschnitt 604 ist an einer Position angeordnet, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in Z-Achsen-Richtung (erste Richtung) überlappt, und angeordnet, um mit dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode in X-Achsen-Richtung ausgerichtet zu sein. Der intermediäre Abschnitt 604 weist einen Verbindungsteil 605 mit dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses und einen Verbindungsteil 606 mit dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode auf.
Der Verbindungsteil 605 ist mit dem Endabschnitt des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung verbunden und ein Abschnitt, der gekrümmt ist, um eine konvexe Form auf der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung aufzuweisen, und eine U-förmige Querschnittsform auf der YZ-Ebene aufweist. Das heißt, wie oben beschrieben wurde, ist der Verbindungsteil 605 ein gebogener Abschnitt, der durch Biegen des intermediären Abschnitts 604 in Bezug auf den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses ausgebildet wird, und ausgebildet, um dünner als der andere Abschnitt des intermediären Abschnitts 604 und des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses zu sein, so dass der Verbindungteil 605 leicht gebogen wird. Insbesondere wird der Verbindungsteil 605 durch Biegen des intermediären Abschnitts 604 zu der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung und der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung in Bezug auf den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses ausgebildet. Infolgedessen ist der intermediäre Abschnitt 604 mit dem Endabschnitt des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung (nachstehend auch als die dritte Richtung bezeichnet) verbunden und auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses angeordnet. Der Verbindungsteil 605 kann neben einem gekrümmten Abschnitt ein gebogener Abschnitt sein.
Der Verbindungsteil 606 ist mit dem Endabschnitt des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung verbunden und ein Abschnitt, der zu der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung in Richtung der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung geneigt ist und eine im Wesentlichen S-förmige Querschnittsform auf der XZ-Ebene aufweist. Das heißt, der Verbindungsteil 606 ist ein geneigter Abschnitt, der durch zweifaches Biegen des intermediären Abschnitts 604 zu der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung und der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung in Bezug auf den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode ausgebildet wird. Infolgedessen ist der intermediäre Abschnitt 604 auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung und der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode angeordnet.
Mit anderen Worten ist der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung (nachstehend auch als eine zweite Richtung bezeichnet) des intermediären Abschnitts 604 angeordnet. Insbesondere ist der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung in Bezug auf den intermediären Abschnitt 604 und den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses angeordnet. Das heißt, der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode ist an einer Position angeordnet, die den intermediären Abschnitt 604 und den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung aus der Z-Achsen-Richtung (erste Richtung) nicht überlappt. Der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses sind auf einer Seite (Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung) des intermediären Abschnitts 604 in Z-Achsen-Richtung (erste Richtung) angeordnet. Man kann auch sagen, dass der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode näher an dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses als der intermediäre Abschnitt 604 in Z-Achsen-Richtung (erste Richtung) angeordnet ist. Das heißt, der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode ist an einer Position, die näher an dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses oder dem Deckel 120 ist, (oder einer Position, die näher an der unteren Dichtung 400 der positiven Elektrode ist) als der intermediäre Abschnitt 604 in Z-Achsen-Richtung (erste Richtung) angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode an der gleichen Position wie der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in Z-Achsen-Richtung angeordnet.
Insbesondere ist die erste Oberfläche 603a des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode, die eine Oberfläche des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung ist, näher an der Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung als eine erste Oberfläche 604a des intermediären Abschnitts angeordnet, die eine Oberfläche des intermediären Abschnitts 604 auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung ist. Das heißt, die erste Oberfläche 603a des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode ist auf der gleichen Ebene (die gleiche Position in der Z-Achsen-Richtung) wie eine erste Oberfläche 602a des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses angeordnet, die eine Oberfläche des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung ist. Eine zweite Oberfläche 603b des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode, die eine Oberfläche des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung ist, ist auf der gleichen Ebene (die gleiche Position in der Z-Achsen-Richtung) wie eine zweite Oberfläche 602b des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses angeordnet, die eine Oberfläche des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf der Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung ist.
Da der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode näher an der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung oder der Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung als der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses angeordnet ist, kann die erste Oberfläche 603a des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode näher an der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung oder der Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung als die erste Oberfläche 602a des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses angeordnet sein. Da der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode eine Dicke aufweist, die sich von der des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses unterscheidet, kann die erste Oberfläche 603a des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode alternativ näher an der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung oder der Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung als die erste Oberfläche 602a des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses angeordnet sein. Ähnlich kann auch die zweite Oberfläche 603b des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode näher an der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung oder der Plus-Seite in der Z-Achsen-Richtung als die zweite Oberfläche 602b des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses angeordnet sein.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung 10 (Biegeschritt des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode) beschrieben werden. 5 ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung 10 (Biegeschritt des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode) nach der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Insbesondere ist (a) der 5 eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, bevor der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode gebogen wird, (b) der 5 eine Seitenansicht, die einen Zustand mitten während des Biegens des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode zeigt, und (c) der 5 eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, nachdem der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode gebogen wird. Im Vorstehenden wird die Z-Achsen-Richtung auch als die erste Richtung bezeichnet, aber in dem Biegeschritt des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode, der in 5 gezeigt ist, wird auch die Y-Achsen-Richtung als die erste Richtung bezeichnet. In 5 sind zur Einfachheit der Erläuterung der positive Elektrodenanschluss 200, die obere Dichtung 300 der positiven Elektrode und die untere Dichtung 400 der positiven Elektrode nicht gezeigt und der Deckel 120, der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode und die Elektrodenanordnung 700 schematisch gezeigt.
Wie bei (a) der 5 gezeigt, ist in einem Zustand, in dem der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode und der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der intermediäre Abschnitt 604 zueinander orthogonal sind, der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses mit dem Deckel 120 zusammengefügt und der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode mit dem Streifenbündel 710 der Elektrodenanordnung 700 zusammengefügt. In diesem Zustand wird als der erste Biegeschritt der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses an den intermediären Abschnitt 604 herangeführt, während zumindest der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder der intermediäre Abschnitt 604 von beiden Seiten in der Y-Achsen-Richtung (erste Richtung) gelagert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der intermediäre Abschnitt 604 gelagert, indem auf denselben durch eine Kraft F1 von beiden Seiten in Y-Achsen-Richtung mit einer Aufspannvorrichtung (jig) oder dergleichen Druck ausgeübt wird. Durch Drücken des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses zu der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung mit einer Kraft F2, um den Verbindungsteil 605 zu biegen, wird der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses um den Verbindungsteil 605 herum gedreht und an den intermediären Abschnitt 604 herangeführt. Anstelle des intermediären Abschnitts 604 oder zusätzlich zu demselben kann der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode von beiden Seiten in Y-Achsen-Richtung gelagert werden.
Auf diese Weise wird, wie bei (b) der 5 gezeigt, der Verbindungsteil 605 derart gebogen, dass sich der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses um 50° bis 70° dreht, bis die Menge der Rückfederung, die durch den Verbindungsteil 605 verursacht wird, einen Spitzenwert überschreitet, um den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses an den intermediären Abschnitt 604 heranzuführen. Dann wird als der zweite Biegeschritt der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses näher an den intermediären Abschnitt 604 herangeführt, während zumindest der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder der intermediäre Abschnitt 604 von der Seite gegenüber dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in Y-Achsen-Richtung (erste Richtung) gelagert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der intermediäre Abschnitt 604 gelagert, indem auf denselben durch eine Kraft F3 von der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung mit einer Aufspannvorrichtung oder dergleichen Druck ausgeübt wird. Durch Drücken des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses zu der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung mit einer Kraft F4, um den Verbindungsteil 605 weiter zu biegen, wird der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses um den Verbindungsteil 605 herum gedreht, um näher an den intermediären Abschnitt 604 herangeführt zu werden. Anstelle des intermediären Abschnitts 604 oder zusätzlich zu demselben kann der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode von der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung gelagert werden.
Infolgedessen befindet sich der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses, wie bei (c) in 5 gezeigt, in einem Zustand, in dem derselbe in Y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist (der Y-Achsen-Richtung zugewandt ist), mit anderen Worten in einem Zustand, in dem derselbe zu dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und dem intermediären Abschnitt 604 parallel ist. In diesem Zustand ist der intermediäre Abschnitt 604 an einer Position angeordnet, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in Y-Achsen-Richtung überlappt, und der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt 602 zum Verbinden seines Anschlusses sind auf einer Seite (Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung) des intermediären Abschnitts 604 in Y-Achsen-Richtung angeordnet. Das heißt, in dem Biegeschritt wird der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode in zwei Schritten in der Reihenfolge des ersten Biegeschritts und des zweiten Biegeschritts gebogen. In diesem Biegeschritt wird der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode gebogen, um den intermediären Abschnitt 604 an einer Position anzuordnen, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in Y-Achsen-Richtung (erste Richtung) überlappt, und den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite (Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung) des intermediären Abschnitts 604 in Y-Achsen-Richtung (erste Richtung) anzuordnen. Man kann auch sagen, dass der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode gebogen wird, um den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode näher an dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses als den intermediären Abschnitt 604 in Y-Achsen-Richtung (erste Richtung) anzuordnen.
Danach wird der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode zu der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung zusammen mit dem Deckel 120 gekippt (das Streifenbündel 710 wird gebogen) und in einen Zustand versetzt, in dem derselbe in Z-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, wie bei (b) der 4 gezeigt. Da der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode von dem Zustand, in dem derselbe in Y-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, in den Zustand wechselt, in dem derselbe in Z-Achsen-Richtung ausgerichtet ist, wechselt auf diese Weise auch die Definition der ersten Richtung von der Y-Achsen-Richtung in die Z-Achsen-Richtung. Die oben erwähnten Kräfte F1 bis F4 können jeder beliebige Wert sein, solange der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode gebogen werden kann, wie oben beschrieben wurde, und werden gemäß dem Material oder dergleichen des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode angemessen bestimmt.
[Beschreibung der Effekte]
Wie oben beschrieben wurde, weist nach der Energiespeichervorrichtung 10 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses, den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und den intermediären Abschnitt 604 auf, der intermediäre Abschnitt 604 ist an einer Position angeordnet, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung (Z-Achsen-Richtung) überlappt, und der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses sind auf einer Seite des intermediären Abschnitts 604 in der ersten Richtung angeordnet. Wenn der intermediäre Abschnitt 604 angeordnet wird, um den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung zu überlappen, kann der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode von dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung entfernt angeordnet werden. Wenn der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode von dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung entfernt angeordnet wird, wird die Elektrodenanordnung 700 an einer von dem positiven Elektrodenanschluss 200 in der ersten Richtung entfernten Position angeordnet und die Größe der Elektrodenanordnung 700 beschränkt. Daher werden der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite des intermediären Abschnitts 604 in der ersten Richtung angeordnet. Da die Elektrodenanordnung 700 an den positiven Elektrodenanschluss 200 in der ersten Richtung herangeführt werden kann, kann eine größere Elektrodenanordnung 700 angeordnet werden und die Energiedichte verbessert werden.
Bei dem Stromkollektor 600 der positiven Elektrode wird der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode an einer Position angeordnet, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung nicht überlappt. Durch Anordnen des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode an einer Position, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung nicht überlappt, auf diese Weise ist es möglich, den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode an den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung heranzuführen. Da die Elektrodenanordnung 700 an den positiven Elektrodenanschlusses 200 in der ersten Richtung herangeführt werden kann, kann daher eine größere Elektrodenanordnung 700 angeordnet werden und die Energiedichte verbessert werden.
Bei dem Stromkollektor 600 der positiven Elektrode ist der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode in der zweiten Richtung (Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung) des intermediären Abschnitts 604 angeordnet und der intermediäre Abschnitt 604 mit dem Endabschnitt des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der dritten Richtung (Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung) verbunden. Durch Anordnen des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode in der zweiten Richtung des intermediären Abschnitts 604 auf diese Weise ist es möglich, den Abschnitt des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode, der den intermediären Abschnitt 604 bei Betrachtung in der ersten Richtung nicht überlappt, an den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung heranzuführen. Daher kann die Elektrodenanordnung 700 an den positiven Elektrodenanschluss 200 in der ersten Richtung herangeführt werden.
Durch Verbinden des intermediären Abschnitts 604 mit dem Endabschnitt des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der dritten Richtung ist es möglich, den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode leicht mit der Elektrodenanordnung 700 zu verbinden. Das heißt, wenn der intermediäre Abschnitt 604 mit dem Endabschnitt des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung verbunden wird, ist es erforderlich, das Streifenbündel 710 um 90° zu verdrehen, wenn das Streifenbündel 710 der Elektrodenanordnung 700 mit dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode in einem Zustand verbunden wird, in dem der intermediäre Abschnitt 604 90° in einer L-Form in Bezug auf den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses geöffnet ist. Andererseits ist es durch Verbinden des intermediären Abschnitts 604 mit dem Endabschnitt des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der dritten Richtung selbst in einem Zustand, in dem der intermediäre Abschnitt 604 90° in Bezug auf den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses geöffnet ist, nicht erforderlich, das Streifenbündel 710 um 90° zu verdrehen, und daher kann das Streifenbündel 710 leicht mit dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode verbunden werden. Infolgedessen kann eine größere Elektrodenanordnung 700 angeordnet werden, während die Verbindung zwischen dem Stromkollektor 600 und der Elektrodenanordnung 700 ermöglicht wird, und die Energiedichte verbessert werden.
Der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode weist eine Struktur auf, bei der ein plattenförmiges Element gebogen ist, und die Position des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode in Bezug auf den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses kann bis zu einem gewissen Grade über den intermediären Abschnitt 604 willkürlich bewegt werden. Da der Freiheitsgrad hinsichtlich der Position des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode hoch ist, kann daher die Verbindung zwischen dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der Elektrodenanordnung 700 leicht durchgeführt werden. Da der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode an die Elektrodenanordnung 700 herangeführt werden kann, kann ferner die hervorstehende Länge des Streifenbündels 710 verkürzt werden. Wenn die hervorstehende Länge des Streifenbündels 710 verkürzt werden kann, wird der durch das Streifenbündel 710 in dem Gehäuse 100 belegte Raum verringert, so dass eine größere Elektrodenanordnung 700 angeordnet werden kann und die Energiedichte verbessert werden kann.
Bei dem Verfahren zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung 10 wird in dem Biegeschritt der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode gebogen, um den intermediären Abschnitt 604 des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode an einer Position anzuordnen, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode überlappt, und den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode auf einer Seite des intermediären Abschnitts 604 in der ersten Richtung anzuordnen. Durch Anordnen des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der einen Seite des intermediären Abschnitts 604 ist es möglich, die Elektrodenanordnung 700 an den positiven Elektrodenanschluss 200 heranzuführen, so dass eine größere Elektrodenanordnung 700 angeordnet werden kann und die Energiedichte verbessert werden kann.
Da der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode in zwei Schritten in der Reihenfolge des ersten Biegeschritts und des zweiten Biegeschritts gebogen wird, kann in dem Biegeschritt der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode effizient gebogen werden. Infolgedessen kann die Energiespeichervorrichtung 10, die zum Verbessern der Energiedichte fähig ist, leicht hergestellt werden.
Zwar wurde oben der Effekt bei der Konfiguration auf der Seite der positiven Elektrode (Seite des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode) beschrieben, aber der gleiche Effekt kann auch bei der Konfiguration auf der Seite der negativen Elektrode (Seite des Stromkollektors 610 der negativen Elektrode) erhalten werden. Gleiches gilt für Folgendes.
[Beschreibung eines Modifikationsbeispiels]
(Erstes Modifikationsbeispiel)
Als Nächstes wird ein erstes Modifikationsbeispiel der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben werden. 6 ist eine Perspektivansicht, die eine Verbindungskonfiguration des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode, des positiven Elektrodenanschlusses 200 und der Elektrodenanordnung 700 nach dem ersten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Insbesondere ist (a) der 6 eine Darstellung, die (a) der 4 entspricht, und (b) der 6 eine Darstellung, die (b) der 4 entspricht.
Wie in 6 gezeigt, wird bei diesem Modifikationsbeispiel eine untere Dichtung 400a der positiven Elektrode anstelle der unteren Dichtung 400 bei der oben erwähnten Ausführungsform angeordnet. Insbesondere weist die untere Dichtung 400a der positiven Elektrode bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel einen Regulierabschnitt 403 zusätzlich zu der Konfiguration der unteren Dichtung 400 der positiven Elektrode bei der oben erwähnten Ausführungsform auf. Andere Konfigurationen gleichen denen bei der oben erwähnten Ausführungsform.
Der Regulierabschnitt 403 ist ein Abschnitt der eine Bewegung zumindest des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts 604 des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode in eine Richtung weg von dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses (Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung) in der Z-Achsen-Richtung (erste Richtung) reguliert.
Wie bei (a) der 6 gezeigt, ist der Regulierabschnitt 403 insbesondere ein Vorsprung (eine Klaue), der auf einer Oberfläche auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung eines Abschnitts der unteren Dichtung 400a der positiven Elektrode auf der Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung vorgesehen ist und in Richtung der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung hervorsteht. Wie bei (b) der 6 gezeigt, ist der Regulierabschnitt 403 auf der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung des Endabschnitts des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung angeordnet, wenn der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der intermediäre Abschnitt 604 in Bezug auf den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses gebogen werden. Infolgedessen nimmt der Regulierabschnitt 403 den Endabschnitt des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung in Eingriff und reguliert eine Bewegung des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode in eine Richtung (Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung) weg von dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der Z-Achsen-Richtung (ersten Richtung).
Der Regulierabschnitt 403 kann an dem Endabschnitt des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung oder auf der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung angeordnet werden oder an dem Endabschnitt des intermediären Abschnitts 604 auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung oder auf der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung angeordnet werden. Alternativ kann die untere Dichtung 400a der positiven Elektrode eine Vielzahl von Regulierabschnitten 403 aufweisen, die an einem beliebigen Endabschnitt dieser Endabschnitte angeordnet werden.
Unter dem Gesichtspunkt des effektiven Regulierens der Bewegung des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode wird der Regulierabschnitt 403 vorzugsweise an dem Endabschnitt des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung oder auf der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung angeordnet. Unter dem Gesichtspunkt des Unterdrückens einer Beschädigung des Streifenbündels 710, das mit dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode zusammengefügt wird, wird der Regulierabschnitt 403 vorzugsweise an dem Endabschnitt des intermediären Abschnitts 604 auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung oder auf der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung angeordnet. Unter dem Gesichtspunkt des effektiven Unterdrückens, dass sich der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der intermediäre Abschnitt 604 in Bezug auf den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses öffnen, wird der Regulierabschnitt 403 vorzugsweise an dem Endabschnitt des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode auf der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung oder des intermediären Abschnitts 604 auf der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung angeordnet.
Wie oben beschrieben wurde, kann nach der Energiespeichervorrichtung nach dem vorliegenden Modifikationsbeispiel der gleiche Effekt wie der der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten werden. Insbesondere enthält die untere Dichtung 400a der positiven Elektrode den Regulierabschnitt 403, der eine Bewegung zumindest des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts 604 des Stromkollektors 600 der positiven Elektrode weg von dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung (Z-Achsen-Richtung) reguliert. Auf diese Weise ist es durch Regulieren einer Bewegung zumindest des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts 604 weg von dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung möglich, zu verhindern, dass sich die Elektrodenanordnung 700 von dem positiven Elektrodenanschluss 200 in der ersten Richtung entfernt. Da der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode eine Struktur aufweist, bei der das plattenförmige Element an dem Verbindungsteil 605 gebogen ist, bewegen sich insbesondere der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und der intermediäre Abschnitt 604 durch die Rückfederung, die durch den Verbindungsteil 605 verursacht wird, leicht in eine Richtung weg von dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses. Daher ist es insbesondere wichtig, eine Bewegung zumindest des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts 604 weg von dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses durch den Regulierabschnitt 403 zu regulieren. Da die Elektrodenanordnung 700 an den positiven Elektrodenanschluss 200 in der ersten Richtung herangeführt werden kann, kann infolgedessen eine größere Elektrodenanordnung 700 angeordnet werden und die Energiedichte verbessert werden.
Der Regulierabschnitt 403 muss kein Vorsprung sein, der zumindest den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder den intermediären Abschnitt 604 in Eingriff nimmt, und kann ein Passabschnitt sein, der zu zumindest dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder dem intermediären Abschnitt 604 passt. Der Regulierabschnitt 403 wird möglicherweise nicht auf der unteren Dichtung 400a der positiven Elektrode, sondern auf dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses, dem Deckel 120, dem gestauchten Abschnitt 201a oder dergleichen vorgesehen. Der Regulierabschnitt 403 kann ein Haftmittel oder doppelseitiges Klebeband, ein Verbindungsstück zum Fügen durch Stauchen, ein Befestigungsteil zur Schraubbefestigung, ein Schweißteil zum Fügen durch Schweißen, ein verschweißter Abschnitt, der zu verschweißen ist, oder dergleichen zum Bonden bzw. Verbinden zumindest des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts 604 mit dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses, der unteren Dichtung 400a der positiven Elektrode oder dergleichen sein.
(Zweites Modifikationsbeispiel)
Als Nächstes wird ein zweites Modifikationsbeispiel der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben werden. 7 ist eine Perspektivansicht und eine Ansicht von vorne, die die Konfiguration des Stromkollektors 600a der positiven Elektrode nach dem zweiten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigen. Insbesondere ist (a) der 7 eine Perspektivansicht eines Zustands, in dem der Stromkollektor 600a der positiven Elektrode offen ist, das heißt, eines Zustands, der bei (a) der 4 gezeigt ist, wenn diagonal von unten betrachtet, (b) der 7 ist eine Ansicht von vorne eines Zustands, in dem der Stromkollektor 600a der positiven Elektrode geschlossen ist, das heißt, eines Zustands, der bei (b) der 4 gezeigt ist, wenn von der Vorderseite betrachtet, und eine Ansicht die (b) der 3 entspricht.
Wie bei (a) der 7 gezeigt, weist der Stromkollektor 600a der positiven Elektrode bei diesem Modifikationsbeispiel im Gegensatz zu dem Stromkollektor 600 der positiven Elektrode bei der oben erwähnten Ausführungsform einen konkaven Abschnitt 607 auf, der auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung ausgespart ist und an dem Verbindungspunkt des intermediären Abschnitts 604 mit dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses ausgebildet ist. Infolgedessen weist ein Verbindungsteil 605a bei diesem Modifikationsbeispiel eine kürzere Länge in X-Achsen-Richtung als der Verbindungsteil 605 bei der oben erwähnten Ausführungsform auf. Das heißt, bei diesem Modifikationsbeispiel werden der Verbindungsteil 606 und der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode näher an der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung als bei der oben erwähnten Ausführungsform angeordnet.
Bei solch einer Konfiguration werden die gebogenen Abschnitte 606a und 606b des Verbindungsteils 606 auch auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung angeordnet, so dass, wie bei (b) der 7 gezeigt, der gebogene Abschnitt 606a an einer Position angeordnet wird, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in Z-Achsen-Richtung (erste Richtung) überlappt. Die gebogenen Abschnitte 606a und 606b sind Abschnitte des Verbindungsteils 606, die von dem intermediären Abschnitt 604 in Richtung des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode gebogen oder gekrümmt sind. Das heißt, der gebogene Abschnitt 606a ist ein gekrümmter Abschnitt des Verbindungsteils 606 auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung und der gebogene Abschnitt 606b ist ein gekrümmter Abschnitt des Verbindungsteils 606 auf der Plus-Seite in der X-Achsen-Richtung. Andere Konfigurationen gleichen denen bei der oben erwähnten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben wurde, kann nach der Energiespeichervorrichtung nach dem vorliegenden Modifikationsbeispiel der gleiche Effekt wie der der oben beschriebenen Ausführungsform erhalten werden. Insbesondere weist bei dem Stromkollektor 600a der positiven Elektrode der intermediäre Abschnitt 604 den gebogenen Abschnitt 606a an dem Verbindungsteil 606 mit dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode auf und der gebogene Abschnitt 606a ist an einer Position angeordnet, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses überlappt. Durch Überlappen des gebogenen Abschnitts 606a des intermediären Abschnitts 604 auf dem Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf diese Weise weist der intermediäre Abschnitt 604 eine Form auf, die sich von der Position des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses biegt, so dass die Größe des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode vergrößert werden kann. Infolgedessen kann die Elektrodenanordnung 700 mit dem größeren Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode verbunden werden, so dass die Elektrodenanordnung 700 und der Stromkollektor 600 der positiven Elektrode stabiler verbunden werden können. Wenn der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode hergestellt wird, um bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel die gleiche Größe wie die der oben erwähnten Ausführungsform aufzuweisen, kann der Stromkollektor 600a der positiven Elektrode miniaturisiert werden, so dass Platz gespart werden kann.
Bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel ist es durch Anordnen des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode, um sich leicht zu der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung zu bewegen und ferner zu der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung zu bewegen, möglich, den gebogenen Abschnitt 606b auch an einer Position anzuordnen, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in Z-Achsen-Richtung überlappt. Der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode kann ferner zu der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung bewegt werden, bis der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode an einer Position angeordnet ist, die den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in Z-Achsen-Richtung überlappt. Durch leichtes Bewegen des intermediären Abschnitts 604 zu der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung ist es ferner möglich, den Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode zu der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung zu bewegen, bis der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode an einer Position angeordnet ist, die den intermediären Abschnitt 604 bei Betrachtung in Z-Achsen-Richtung überlappt. Da sich der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode oder der intermediäre Abschnitt 604 leicht zu der Minus-Seite in der Z-Achsen-Richtung bewegt, kann in diesen Fällen die Größe der Elektrodenanordnung 700 bis zu einem gewissen Grade beschränkt sein, aber die Größe des Abschnitts 603 zum Verbinden einer Elektrode ferner vergrößert werden oder Platz in X-Achsen-Richtung ferner gespart werden.
(Andere Modifikationsbeispiele)
Zwar wurde die Energiespeichervorrichtung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und den Modifikationsbeispielen derselben oben beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform und die Modifikationsbeispiele derselben beschränkt. Das heißt, die Ausführungsform und die Modifikationsbeispiele derselben, die dieses Mal offenbart wurden, sind in jeder Hinsicht Erläuterungen und nicht restriktiv und der Bereich der vorliegenden Erfindung ist durch den Bereich der Ansprüche aufgezeigt und alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Bereiches äquivalent zu den Ansprüchen sind enthalten. Der Stromkollektor der positiven Elektrode wird nachstehend beschrieben werden, aber Gleiches gilt auch für den Stromkollektor 610 der negativen Elektrode.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform und den Modifikationsbeispielen derselben wird der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode des Stromkollektors 600, 600a der positiven Elektrode in Richtung des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses gebogen, nachdem derselbe mit dem Streifenbündel 710 der Elektrodenanordnung 700 zusammengefügt wird. Der Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode kann jedoch mit dem Streifenbündel 710 in einem gebogenen Zustand zusammengefügt werden.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform und den Modifikationsbeispielen derselben ist der Verbindungsteil 605, 605a des intermediären Abschnitts 604 des Stromkollektors 600, 600a der positiven Elektrode mit dem Endabschnitt des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung verbunden. Der Verbindungsteil 605, 605a kann jedoch mit dem Endabschnitt auf der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung oder dem Endabschnitt auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses verbunden werden. Wenn der intermediäre Abschnitt 604 an dem Endabschnitt des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses auf der Minus-Seite in der X-Achsen-Richtung verbunden wird, kann es jedoch schwierig sein, das Streifenbündel 710 der Elektrodenanordnung 700 mit dem Abschnitt 603 zum Verbinden einer Elektrode zu verbinden, wie oben beschrieben wurde. Daher wird der Verbindungsteil 605, 605a vorzugsweise mit dem Endabschnitt auf der Plus-Seite in der Y-Achsen-Richtung oder dem Endabschnitt auf der Minus-Seite in der Y-Achsen-Richtung des Abschnitts 602 zum Verbinden eines Anschlusses verbunden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationsbeispielen derselben kann der intermediäre Abschnitt 604 des Stromkollektors 600, 600a der positiven Elektrode mit einer Aussparung oder einer Durchgangsbohrung ausgebildet werden, in der der gestauchte Abschnitt 201a nach innen angeordnet ist. Infolgedessen kann der intermediäre Abschnitt 604 an den Abschnitt 602 zum Verbinden eines Anschlusses herangeführt werden, so dass eine größere Elektrodenanordnung 700 angeordnet werden kann und die Energiedichte verbessert werden kann.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationsbeispielen derselben ist die Elektrodenanordnung 700 eine Elektrodenanordnung vom Stapeltyp, bei der eine Vielzahl von flachplattenförmigen Elektrodenplatten geschichtet sind. Die Form der Elektrodenanordnung 700 ist jedoch nicht besonders beschränkt und die Elektrodenanordnung 700 kann eine Elektrodenanordnung vom Wicklungstyp sein, die durch Wickeln derselben gebildet wird, die derart in Schichten angeordnet sind, dass ein Separator zwischen der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte sandwichartig angeordnet ist. Die Elektrodenanordnung 700 kann eine Elektrodenanordnung vom Balgtyp sein, bei der die Elektrodenplatte in eine Balgform gefaltet ist. Die Anzahl der Elektrodenanordnungen 700 ist nicht auf eine beschränkt und zwei oder mehr Elektrodenanordnungen können vorgesehen werden.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform und den Modifikationsbeispielen derselben weist sowohl die Seite der positiven Elektrode (Seite des Stromkollektors 600, 600a der positiven Elektrode) als auch die Seite der negativen Elektrode (Seite des Stromkollektors 610 der negativen Elektrode) die oben erwähnte Konfiguration auf. Die Seite der positiven Elektrode oder die Seite der negativen Elektrode weist möglicherweise jedoch nicht die oben erwähnte Konfiguration auf.
Ausgestaltungen, die durch willkürliches Kombinieren der oben erwähnten Ausführungsform und Modifikationsbeispiele erstellt werden, sind auch in dem Bereich der vorliegenden Erfindung enthalten.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur als solch eine Energiespeichervorrichtung umgesetzt werden, sondern auch als ein Stromkollektor (Stromkollektor der positiven Elektrode, Stromkollektor der negativen Elektrode), der in der Energiespeichervorrichtung vorgesehen ist, oder als der Stromkollektor und der Regulierabschnitt 403.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann auf eine Energiespeichervorrichtung oder dergleichen, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie, angewandt werden.
Bezugszeichenliste

10:: Energiespeichervorrichtung
200:: Positiver Elektrodenanschluss
201:: Schaftabschnitt
201a:: Gestauchter Abschnitt
210:: Negativer Elektrodenanschluss
400, 400a:: Untere Dichtung der positiven Elektrode
403:: Regulierabschnitt
500:: Untere Dichtung der negativen Elektrode
600, 600a:: Stromkollektor der positiven Elektrode
602:: Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses
602a:: Erste Oberfläche des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses
602b:: Zweite Oberfläche des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses
603:: Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode
603a:: Erste Oberfläche des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode
603b:: Zweite Oberfläche des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode
604:: Intermediärer Abschnitt
604a:: Erste Oberfläche des intermediären Abschnitts
605, 605a, 606:: Verbindungsteil
606a, 606b:: Gebogener Abschnitt
610:: Stromkollektor der negativen Elektrode
700:: Elektrodenanordnung
710, 720:: Streifenbündel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011165475 A [0003]

Claims

Energiespeichervorrichtung, die einen Elektrodenanschluss, eine Elektrodenanordnung und einen Stromkollektor aufweist, der den Elektrodenanschluss und die Elektrodenanordnung verbindet, wobei der Stromkollektor Folgendes aufweist: einen Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses, der mit dem Elektrodenanschluss verbunden ist, einen Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode, der mit der Elektrodenanordnung in einer ersten Richtung verbunden ist, und einen intermediären Abschnitt, der den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses und den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode verbindet, der intermediäre Abschnitt an einer Position angeordnet ist, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt, und der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite des intermediären Abschnitts in der ersten Richtung angeordnet sind.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode an einer Position angeordnet ist, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung nicht überlappt.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode in einer zweiten Richtung angeordnet ist, die sich mit der ersten Richtung des intermediären Abschnitts schneidet, und der intermediäre Abschnitt mit einem Endabschnitt des Abschnitts zum Verbinden eines Anschlusses in einer dritten Richtung verbunden ist, die sich mit der ersten Richtung und der zweiten Richtung schneidet.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der intermediäre Abschnitt einen gebogenen Abschnitt aufweist, der in Richtung des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode an einem Verbindungsteil mit dem Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode gebogen oder gekrümmt ist, und der gebogene Abschnitt an einer Position angeordnet ist, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend: einen Regulierabschnitt, der eine Bewegung zumindest des Abschnitts zum Verbinden einer Elektrode und/oder des intermediären Abschnitts in eine Richtung weg von dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung reguliert.
Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung, die einen Elektrodenanschluss, eine Elektrodenanordnung und einen Stromkollektor enthält, der den Elektrodenanschluss und die Elektrodenanordnung verbindet, wobei der Stromkollektor Folgendes aufweist: einen Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses, der mit dem Elektrodenanschluss verbunden ist, einen Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode, der mit der Elektrodenanordnung in einer ersten Richtung verbunden ist, und einen intermediären Abschnitt, der den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses und den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode verbindet, wobei das Verfahren zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung Folgendes aufweist: einen Biegeschritt zum Biegen des Stromkollektors, um den intermediären Abschnitt an einer Position anzuordnen, die den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses bei Betrachtung in der ersten Richtung überlappt, und den Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und den Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses auf einer Seite des intermediären Abschnitts in der ersten Richtung anzuordnen.
Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 6, wobei: in dem Biegeschritt der Stromkollektor in zwei Schritten in der Reihenfolge eines ersten Biegeschritts und eines zweiten Biegeschritts gebogen wird, in dem ersten Biegeschritt der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses an den intermediären Abschnitt herangeführt wird, während zumindest der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und/oder der intermediäre Abschnitt von beiden Seiten in der ersten Richtung gelagert wird, und in dem zweiten Biegeschritt der Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses näher an den intermediären Abschnitt herangeführt wird, während zumindest der Abschnitt zum Verbinden einer Elektrode und/oder der intermediäre Abschnitt von einer Seite gegenüber dem Abschnitt zum Verbinden eines Anschlusses in der ersten Richtung gelagert wird.