JP2011159849A - Electricity storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容器内に電解質層を含み、容器内に発生したガスを容器外に逃がすガス抜き機構を有する蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device that includes an electrolyte layer in a container and has a gas venting mechanism that allows gas generated in the container to escape outside the container.
電気二重層キャパシタを、充電した状態で高温環境下に長時間放置すると、水の電気分解が起因となってCO、CO2、H2等の無機ガスが発生し、電解液の溶媒の分解反応に起因して有機ガスが発生する。発生したガスが容器内に貯留されると、分極性電極を構成する活物質へのイオンの吸着が阻害され、電気二重層キャパシタの電気的特性が劣化する。容器内に発生したガスを容器外に逃がすために、ガス抜き弁が設けられる。 If the electric double layer capacitor is left in a high temperature environment for a long time in a charged state, inorganic gas such as CO, CO 2 , H 2 is generated due to electrolysis of water, and the decomposition reaction of the solvent of the electrolytic solution Due to this, organic gas is generated. When the generated gas is stored in the container, the adsorption of ions to the active material constituting the polarizable electrode is hindered, and the electric characteristics of the electric double layer capacitor are deteriorated. A gas vent valve is provided to allow the gas generated in the container to escape to the outside of the container.
ガス抜き弁に電解液が接触し難くするために、平面視において、集電極や作用電極(分極性電極)と重ならない位置に、ガス抜き弁が取り付けられる(特許文献1)。 In order to make it difficult for the electrolytic solution to come into contact with the gas vent valve, the gas vent valve is attached at a position where it does not overlap with the collector electrode or the working electrode (polarizable electrode) in a plan view (Patent Document 1).
ガス抜き弁を、集電極や分極性電極と重ならない位置に取り付けると、平面視において、ガス抜き弁を取り付けるための領域を確保しなければならない。このため、電気二重層キャパシタの平面寸法が大きくなってしまう。ガス抜き弁を取り付けたことによる平面寸法の増大を抑制することが望まれている。 When the gas vent valve is attached at a position that does not overlap with the collector electrode or the polarizable electrode, an area for attaching the gas vent valve must be secured in plan view. For this reason, the planar dimension of the electric double layer capacitor becomes large. It is desired to suppress an increase in planar dimension due to the attachment of a gas vent valve.
本発明の一観点によると、
交互に積層された第1の分極性電極と第2の分極性電極、前記第1の分極性電極と前記第2の分極性電極との間に配置された電解質層、前記第1の分極性電極に電気的に接続された第1の集電極、及び前記第2の分極性電極に電気的に接続された第2の集電極を含む蓄電積層体と、
前記蓄電積層体を収容し、大気圧によって変形する柔軟性を有し、平面視において、前記第1の集電極と重なる位置に孔が設けられている容器と、
前記孔に重なるように、前記容器の内面に取り付けられたガス抜き構造物と
を有し、
前記ガス抜き構造物は、
前記容器の内側の空間と、前記容器の外側の空間との間でガスが流通する通路を画定するハウジングと、
前記ハウジングの通路内に配置され、前記容器の内側に発生したガスを前記容器の外側に逃がすが、前記容器の外側から前記容器の内側へのガスの侵入は抑止するガス抜き弁と、
前記ガス抜き弁を前記第1の集電極から隔てるように、前記第1の集電極に向かって突出した突出部とを含む蓄電装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
Alternately stacked first polarizable electrodes and second polarizable electrodes, electrolyte layers disposed between the first polarizable electrodes and the second polarizable electrodes, the first polarizability A power storage laminate including a first collector electrode electrically connected to an electrode and a second collector electrode electrically connected to the second polarizable electrode;
A container that houses the electricity storage laminate, has flexibility to be deformed by atmospheric pressure, and has a hole provided at a position overlapping the first collector electrode in plan view;
A degassing structure attached to the inner surface of the container so as to overlap the hole,
The degassing structure is
A housing defining a passage through which gas flows between a space inside the container and a space outside the container;
A gas vent valve that is disposed in the passage of the housing and allows gas generated inside the container to escape to the outside of the container, but prevents gas from entering the inside of the container from the outside of the container;
There is provided a power storage device including a protruding portion protruding toward the first collector electrode so as to separate the gas vent valve from the first collector electrode.
本発明の他の観点によると、
交互に積層された第1の分極性電極と第2の分極性電極、前記第1の分極性電極と前記第2の分極性電極との間に配置された電解質層、前記第1の分極性電極に電気的に接続された第1の集電極、及び前記第2の分極性電極に電気的に接続された第2の集電極を含む蓄電積層体と、
前記蓄電積層体を収容し、大気圧によって変形する柔軟性を有し、平面視において、前記第1の集電極と重なる位置に孔が設けられている容器と、
前記孔に重なるように、前記容器の内面に取り付けられたガス抜き構造物と
を有し、
前記ガス抜き構造物は、
前記容器の内側の空間と、前記容器の外側の空間との間でガスが流通する通路を画定するハウジングと、
前記ハウジングの通路内に配置され、前記容器の内側に発生したガスを前記容器の外側に逃がすが、前記容器の外側から前記容器の内側へのガスの侵入は抑止するガス抜き弁と、
前記ハウジングを収容する有底の筒状の保護部材であって、開口端が前記容器の内面に接触し、側壁に、該保護部材の内側と外側とを連通させる孔または溝が形成されている前記保護部材と
を有する蓄電装置が提供される。
According to another aspect of the invention,
Alternately stacked first polarizable electrodes and second polarizable electrodes, electrolyte layers disposed between the first polarizable electrodes and the second polarizable electrodes, the first polarizability A power storage laminate including a first collector electrode electrically connected to an electrode and a second collector electrode electrically connected to the second polarizable electrode;
A container that houses the electricity storage laminate, has flexibility to be deformed by atmospheric pressure, and has a hole provided at a position overlapping the first collector electrode in plan view;
A degassing structure attached to the inner surface of the container so as to overlap the hole,
The degassing structure is
A housing defining a passage through which gas flows between a space inside the container and a space outside the container;
A gas vent valve that is disposed in the passage of the housing and allows gas generated inside the container to escape to the outside of the container, but prevents gas from entering the inside of the container from the outside of the container;
A bottomed cylindrical protective member for housing the housing, the opening end of which is in contact with the inner surface of the container, and a hole or a groove is formed in the side wall to allow communication between the inner side and the outer side of the protective member. A power storage device having the protective member is provided.
突出部が、第1の集電極と気液分離膜との接触を防止する。第1の集電極の表面を濡らす電解液による気液分離膜の劣化が抑制される。 The protrusion prevents contact between the first collector electrode and the gas-liquid separation membrane. Deterioration of the gas-liquid separation membrane due to the electrolyte that wets the surface of the first collector electrode is suppressed.
保護部材が、第1の集電極とガス抜き弁との接触を防止する。第1の集電極の表面を濡らす電解液によるガス抜き弁の劣化が抑制される。 The protective member prevents contact between the first collector electrode and the gas vent valve. Deterioration of the gas vent valve due to the electrolyte that wets the surface of the first collector electrode is suppressed.
[実施例1]
図1Aに、実施例1による蓄電装置の平面図を示す。蓄電容器10内に、蓄電積層体11が収容されている。蓄電容器10の平面形状は、例えば、頂点がやや丸みを帯びた長方形である。蓄電積層体11は、第1の集電極21、第2の集電極22、セパレータ(電解質層)25、第1の分極性電極27、及び第2の分極性電極28を含む。第1の集電極21と第2の集電極22とは、大部分の領域において相互に重なっている。図1Aでは、第1の分極性電極27の横幅を、第2の分極性電極28の横幅よりも広く表しているが、実際には、両者の横幅はほぼ等しい。
[Example 1]
FIG. 1A is a plan view of a power storage device according to the first embodiment. A
第1の集電極21及び第2の集電極22は、両者の重なり領域から、相互に反対向き(図1Aにおいて、上向き及び下向き)に伸びた延伸部分21A、22Aを有する。第1の分極性電極27と第2の分極性電極28とは、ほぼ全域において相互に重なっており、第1の集電極21と第2の集電極22とが重なっている領域の外周線よりも内側に配置されている。セパレータ25の外周線は、第1の集電極21と第2の集電極22とが重なっている領域よりも外側に位置する。第1の集電極21及び第2の集電極22の延伸部分21A、22Aは、セパレータ25の外周よりも外側まで導出されている。
The
第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13が、蓄電容器10の内側から、蓄電容器10の相互に平行な縁と交差して、蓄電容器10の外側まで引き出されている。第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13は、それぞれ第1の集電極21の延伸部分21A及び第2の集電極22の延伸部分22Aと重なり、第1の集電極21及び第2の集電極22に電気的に接続されている。例えば、第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13は、相互に逆極性の電極として作用する。
The first
蓄電容器10に、ガス抜き孔14が形成されている。ガス抜き孔14は、第1の集電極21の延伸部分21Aと重なる位置に配置される。ガス抜き構造物15は、ガス抜き孔14に重なる位置に配置される。
A
図1Bに、図1Aの一点鎖線1B−1Bにおける断面図を示す。蓄電容器10は、2枚のアルミラミネートフィルム10A、10Bを含む。アルミラミネートフィルム10A、10Bは、蓄電積層体11を挟み、蓄電積層体11を密封する。一方のラミネートフィルム10Bは、ほぼ平坦であり、他方のラミネートフィルム10Aは、蓄電積層体11の形状を反映して変形している。図1Bでは、セパレータ25、第1の分極性電極27、及び第2の分極性電極28の記載を省略している。
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along one-
図1Cに蓄電積層体11の断面図を示す。第1の集電極21の両面に、第1の分極性電極27が形成されており、第2の集電極22の両面に、第2の分極性電極28が形成されている。第1の集電極21及び第2の集電極22には、例えばアルミニウム箔が用いられる。第1の分極性電極27は、例えば、活性炭粒子が混錬されたバインダを含むスラリーを、第1の集電極21の表面に塗布した後、加熱して定着させることにより形成することができる。第2の分極性電極28も同様の方法で形成することができる。
FIG. 1C shows a cross-sectional view of the
両面に第1の分極性電極27が形成された第1の集電極21と、両面に第2の分極性電極28が形成された第2の集電極22とが交互に積層されている。第1の分極性電極27と第2の分極性電極28との間に、セパレータ25が配置されている。セパレータ25には、例えばセルロース紙が用いられる。このセルロール紙に、電解液が含浸されている。電解液の溶媒には、例えば分極性有機溶剤、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート等が用いられる。電解質(支持塩)として、4級アンモニウム塩、例えばSBPB4(スピロビピロリジニウムテトラフルオロボレート)が用いられる。セパレータ25は、第1の分極性電極27と第2の分極性電極28との短絡、及び第1の集電極21と第2の集電極22との短絡を防止する。
The
図1Bに戻って説明を続ける。複数の第1の集電極21の延伸部分21Aが重ね合わされ、第1の集電極タブ12に超音波溶接されている。複数の第2の集電極22の延伸部分22Aが重ね合わされ、第2の集電極タブ13に超音波溶接されている。第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13には、例えばアルミニウム板が用いられる。第1の集電極21の延伸部分が積層された領域には、第2の集電極22、第1の分極性電極27、第2の分極性電極28、及びセパレータ25が配置されていない。このため、第1の集電極21の延伸部分21Aが積層された部分は、セパレータ25等が配置されてる領域よりも薄い。同様に、第2の集電極22の延伸部分22Aが積層された部分は、セパレータ25等が配置されてる領域よりも薄い。
Returning to FIG. 1B, the description will be continued. The extending
第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13は、ラミネートフィルム10Aとラミネートフィルム10Bとの間を通って、蓄電容器10の外側まで導出されている。第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13は、導出箇所において、ラミネートフィルム10Aとラミネートフィルム10Bとに熱融着されている。なお、第1の集電極タブ12とラミネートフィルム10A、10Bとの間、及び第2の集電極タブ13とラミネートフィルム10A、10Bとの間に、タブフィルムを挟んでもよい。タブフィルムは、シール強度を向上させる。
The first
第1の集電極21の延伸部分21Aと、ラミネートフィルム10Aとの間に、ガス抜き構造物15が配置されている。ガス抜き構造物15は、ガス抜き孔14を塞ぐように配置され、ラミネートフィルム10Aに熱融着されている。
A
蓄電容器10内は、真空排気されている。このため、ラミネートフィルム10A、10Bは、大気圧により、蓄電積層体11及びガス抜き構造物15の外形に沿うように、変形している。ガス抜き構造物15が熱融着された領域の周辺のラミネートフィルム10Aには、第1の集電極21に対してガス抜き構造物15が浮き上がることができる程度の余裕部18、例えば皺が確保されている。蓄電容器10内にガスが発生して圧力が高まると、ラミネートフィルム10Aの余裕部18が変形することにより、ガス抜き構造物15が第1の集電極21から浮き上がり、両者の間に隙間が発生する。
The
図1Dに、図1Aの一点鎖線1D−1Dにおける断面図を示す。蓄電積層体11の積層構造は、図1B及び図1Cに示したものと同一である。蓄電積層体11よりも外側の領域において、ラミネートフィルム10Aと10Bとが相互に熱融着されている。図1Dに示した断面においては、第1の集電極21及び第2の集電極22に、延伸部分が設けられていない。すなわち、蓄電積層体11の両脇に、相対的に薄い部分が設けられていない。このため、図1Dに示した断面において、蓄電積層体11の端面を覆っているラミネートフィルム10Aの傾斜は、図1Bに示した断面における傾斜よりも急峻である。
FIG. 1D is a cross-sectional view taken along one-
図2Aに、ガス抜き構造物15の断面図を示す。筒状のハウジング30が、その一端において、ラミネートフィルム10Aに熱融着されている。ハウジング30には、例えばポリプロピレンが用いられる。ハウジング30は、その筒状部分の内側の空間をその軸方向に仕切る仕切り部30Aを含む。仕切り部30Aのほぼ中心に、貫通孔が設けられている。この貫通孔の側面に段差が形成されている。ハウジング30の筒状部分の内側の空洞、及び仕切り部30Aに形成された貫通孔が、ガスを流通させる通路を画定する。
FIG. 2A shows a cross-sectional view of the
ガス抜き弁31が、傘部31A、ストッパ31C、及び両者を連結する連結部31Bを含む。ガス抜き弁31には、弾性を有する部材、例えばシリコーンゴム、EPDMゴム(エチレンプロピレンジエンゴム)が用いられる。ガス抜き弁31のストッパ31Cが、仕切り部30Aの貫通孔内に、その外側(ラミネートフィルム10A側)から挿入され、内面の段差で支持される。傘部31Aの外周部が、仕切り部30Aの外側の表面に接触して、ガスの通路を塞ぐ。ストッパ31Cによってガスの通路33が完全に塞がれてしまわないように、仕切り部30Aの貫通孔の段差部の一部に切り欠き35が形成されている。
The
仕切り部30Aの内側の表面に、気液分離膜32が接着されている。気液分離膜32の接着は、例えば熱融着により行われる。気液分離膜32は、仕切り部30Aの貫通孔を塞ぐ。気液分離膜32には、例えば多孔質のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が用いられる。蓄電容器10内に発生したガスは、気液分離膜32を透過するが、電解液は、気液分離膜32を透過しない。
A gas-
ハウジング30は、気液分離膜32が取り付けられた位置から、第1の集電極21に向かって突出した円環状の突出部34を含む。初期状態では、突出部34の先端が、第1の集電極21に接触している。第1の集電極21の表面は、電解液で濡れている場合がある。突出部34は、第1の集電極21が気液分離膜32に接触することを防止する。このため、電解液に接触することによって生じ得る気液分離膜32の劣化を防止することができる。
The
図2Bに、図2Aの一点鎖線2B−2Bにおける断面図を示す。ハウジング30の筒状部分のほぼ中心に、ガス抜き弁31のストッパ31Cが配置されている。仕切り部30Aの貫通孔は、気液分離膜32で塞がれている。突出部34は、気液分離膜32を完全に(切れ目なく)取り囲み、その先端は、1つの仮想平面上に位置する。これにより、第1の集電極21(図2A)が気液分離膜32に接触することを防止する機能を、安定して維持することができる。
2B is a cross-sectional view taken along one-
突出部34が気液分離膜32を切れ目なく取り囲んでいると、気液分離膜32、突出部34、及び第1の集電極21によって囲まれた空間の密閉性が向上する。蓄電装置の組み立て中には、蓄電装置の姿勢が変化し、蓄電装置の使用中における正規の姿勢と比べて天地が逆転する場合がある。気液分離膜32が配置されている空間の密閉性が向上しているため、天地が逆転した状態でも、気液分離膜34が配置された空間内への電解液の侵入を抑制することができる。
When the
図2Cに、蓄電容器10内にガスが発生し、内部に貯留されたガスの圧力が、あるしきい値を超えたときの状態を示す。ガスの圧力によってラミネートフィルム10Aが変形し、ガス抜き構造物15が第1の集電極21から浮き上がる。図1Bに示したようにラミネートフィルム10Aに余裕部18が設けられているため、ガス抜き構造物15の浮き上がり方向の移動が許容される。
FIG. 2C shows a state when gas is generated in the
突出部34の先端と第1の集電極21との間に隙間が形成される。ガスは、この隙間を通り、気液分離膜32を透過して、仕切り部30Aの貫通孔内に流入する。貫通孔内の圧力が上昇すると、ガス抜き弁31の傘部31Aの外周近傍が、仕切り部30Aの表面から浮き上がり、両者の間に隙間で形成される。ガスは、この隙間を通り、さらにガス抜き孔14を通って、蓄電容器10の外側に排出される。蓄電容器10内のガス圧が大気圧以下の場合には、傘部31Aの外周近傍が仕切り部30Aの表面に密着するため、蓄電容器10の外側から内側にガスが流入することはない。
A gap is formed between the tip of the
図3に、参考例によるガス抜き構造物の断面図を示す。図3に示した参考例のガス抜き構造物では、図2Aに示した実施例1によるガス抜き構造物15から突出部34が取り除かれている。その他の構造は、実施例1によるガス抜き構造物15の構造と同一である。
In FIG. 3, sectional drawing of the degassing structure by a reference example is shown. In the degassing structure of the reference example shown in FIG. 3, the protruding
突出部34が取り除かれているため、第1の集電極21が気液分離膜32に接触している。第1の集電極21の表面を濡らしている電解液の作用によって、多孔質の気液分離膜32の孔の内部に、電解液中の塩が析出し、孔が塞がれてしまう場合がある。孔が塞がれると気液分離膜32のガス透過性が失われる。
Since the protruding
実施例1による蓄電装置では、気液分離膜32の劣化を防止することができる。これにより、蓄電容器10内に貯留されたガスを容器外に逃がす機能を維持することができ、蓄電特性の低下を抑制することができる。
In the power storage device according to the first embodiment, deterioration of the gas-
また、実施例1では、図1Bに示したように、ガス抜き構造物15が、第1の集電極21の延伸部分21Aと重なる位置に取り付けられる。この延伸部分が積層された部分は、蓄電積層体11の中心部分よりも薄い。このため、ガス抜き構造物15を取り付けることによる蓄電装置の厚さ増加分は、ほとんどない。また、図1Aに示したように、平面形状の寸法も増大しない。
Moreover, in Example 1, as shown to FIG. 1B, the
第1の集電極21と気液分離膜32との接触を防止するために、気液分離膜32から突出部34の先端までの高さを1mm以上にすることが好ましい。
In order to prevent contact between the
また、図1Bに示したように、ガス抜き構造物15の高さ(図2Aのハウジング30の高さ)は、第1の集電極タブ12、第1の集電極21の合計の厚さ、及びガス抜き構造物15の高さの合計H2が、蓄電積層体11の厚さH1以下になるように設定することが好ましい。これにより、ガス抜き構造物15の上面が、蓄電積層体11の上面よりも上方に突出してしまうことが防止される。
Further, as shown in FIG. 1B, the height of the gas vent structure 15 (the height of the
ガス抜き構造物15に電解液が触れることを防止するために、ガス抜き構造物15を、蓄電積層体11と重ならない位置に取り付ける構成も考えられる。例えば、図1Dに示した断面内において、蓄電積層体11の側方にガス抜き構造物15を取り付けることも可能である。この場合には、平面視において、ガス抜き構造物を取り付けるための領域を新たに確保しなければならず、平面形状の寸法が大きくなってしまう。
In order to prevent the electrolytic solution from coming into contact with the
第1の集電極タブ12と第2の集電極タブ13との両方を、蓄電容器10の1つの縁から同一方向に引き出す構造の蓄電装置も提案されている。このような構造では、第1の集電極タブ12と第2の集電極タブ13との間に、蓄電積層体11と重なることなくガス抜き構造物15を取り付けることが可能である。ただし、このような構造では、第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13の各々の幅を、縁の長さの1/2以上にすることができない。さらに、ガス抜き構造物15を配置する領域を確保するために、第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13の各々の幅を、より狭くしなければならない。
A power storage device having a structure in which both the first
実施例1のように、第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13を、反対側の縁から相互に反対向きに引き出すことにより、第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13の各々の幅を広くすることが可能になる。これにより、蓄電装置の内部抵抗を低減させることが可能になる。
As in the first embodiment, the
次に、実施例1による蓄電装置の組み立て工程について説明する。第1の集電極21の表面に、活性炭スラリーを塗布して加熱することにより、第1の分極性電極27を形成する。同様に、第2の集電極22の表面に、活性炭スラリーを塗布して加熱することにより、第2の分極性電極28を形成する。なお、この段階では、第1の集電極21と第2の集電極22とは区別されない。
Next, the assembly process of the power storage device according to the first embodiment will be described. The first
第1の集電極21、第2の集電極22、及びセパレータ25を積層する。第1の集電極21の延伸部分21Aを重ねて、第1の集電極タブ12に超音波溶接する。第2の集電極22の延伸部分22Aを重ねて、第2の集電極タブ13に超音波溶接する。ラミネートフィルム10Aを、蓄電積層体11の外形に整合するように変形させる(窪みを形成する)。変形したラミネートフィルム10Aに、ハウジング30を熱溶着する。なお、ハウジング30には、ガス抜き弁31及び気液分離膜32が取り付けられている。
The
変形したラミネートフィルム10Aの窪みに蓄電積層体11を収容する。ラミネートフィルム10Aの上に、平らなラミネートフィルム10Bを被せ、3つの縁を熱融着する。例えば、図1Aにおいて、第1の集電極タブ12及び第2の集電極タブ13が引き出されている縁、及び他の1つの縁において、第1のラミネートフィルム10Aと10Bとを熱融着する。
The
開いている縁から蓄電容器10内に電解液を注入する。電解液が、セパレータ25、第1の分極性電極27、及び第2の分極性電極28内に浸透する。電解液が注入された蓄電容器10を真空中に配置することにより、第1の分極性電極27及び第2の分極性電極28の微細な空洞内の空気を排出させる。真空中で、蓄電容器10の残りを1つの縁を熱融着する。大気中に取り出すと、大気圧によってラミネートフィルム10A、10Bが、蓄電積層体11の外形に整合するように変形する。
An electrolytic solution is injected into the
図4に、実施例1の変形例による蓄電装置の断面図を示す。以下、図1Bに示した実施例1による蓄電装置との相違点について説明する。図1Bに示した構成では、ガス抜き構造物15が、第1の集電極21に接触していた。図4に示した変形例では、ラミネートフィルム10Aに接するセパレータ25が、第1の集電極21の延伸部分21Aの領域まで延びている。このため、ガス抜き構造物15がセパレータ25に接する。その他の構成は、図1Bに示した蓄電装置の構成と同一である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a power storage device according to a modification of the first embodiment. Hereinafter, differences from the power storage device according to the first embodiment illustrated in FIG. 1B will be described. In the configuration shown in FIG. 1B, the
セパレータ25には、電解液が含浸されている。図2Aに示したように、ガス抜き構造物15に突出部34を設けることにより、電解液が気液分離膜32に接触することを防止することができる。このように、ガス抜き構造物15がセパレータ25に接する場合にも、実施例1の場合と同様に、気液分離膜32の劣化を抑制するという効果が得られる。
The
ガス抜き弁31が配置された空間への電解液の侵入を十分抑制することができる場合には、気液分離膜32を配置しなくてもよい。
When the electrolyte solution can be sufficiently prevented from entering the space where the
[実施例2]
図5Aに、実施例2による蓄電装置のガス抜き構造物15の断面図を示す。以下、図2Aに示した実施例1による蓄電装置のガス抜き構造物15との相違点に着目して説明し、同一構成の部分については説明を省略する。
[Example 2]
FIG. 5A is a cross-sectional view of the
実施例1では、図2Aに示したように、突出部34がハウジング30と一体成型されていた。実施例2では、ハウジング30に突出部が形成されていない。その代わりに、ガス抜き構造物15が保護部材38を含む。保護部材38は、例えば両端が開口した円筒状の部材であり、その内部にハウジング30が収容される。保護部材38の一方の端部は、ラミネートフィルム10Aに接する。ラミネートフィルム10Aを基準面として、保護部材38の他方の端部は、気液分離膜32が配置された位置よりも高い位置まで延びている。このため、保護部材38の端部が第1の集電極21に接触し、気液分離膜32は第1の集電極21に接触しない。すなわち、保護部材38のうち、気液分離膜32の位置よりも第1の集電極21に向かって突出した部分が、図2Aに示した実施例1の突出部34と同じ役割を果たす。
In Example 1, as shown in FIG. 2A, the projecting
実施例1では、図2Aに示した気液分離膜32をハウジング30の仕切り部30Aに熱融着する際に、突出部34が熱変形してしまう場合がある。実施例2においては、気液分離膜32が熱融着されたハウジング30をラミネートフィルム10Aに熱融着した後に、ハウジング30に保護部材38を被せればよい。このため、突出部34として機能する保護部材38が熱変形することはない。保護部材38には、電解液によって変質し難い材料、例えばPTFE等が用いられる。
In Example 1, when the gas-
保護部材38は、ハウジング30に被せることによってラミネートフィルム10Aに支持される。
The
図5Bに示すように、保護部材38を粘着テープ39でラミネートフィルム10Aに固定してもよい。粘着テープ39は、保護部材38の開口部を覆い、保護部材38の周辺のラミネートフィルム10Aの内面に貼り付けられる。粘着テープ39のうち、保護部材38の開口部を覆っている部分に、孔39Aが形成されている。蓄電容器10内に貯留されたガスは、この孔39Aを通って気液分離膜32まで達する。保護部材38を粘着テープ39で固定することにより、製造時における保護部材38の脱落を防止することができる。
As shown in FIG. 5B, the
図5Cに示すように、保護部材38を有底の円筒状形状にしてもよい。第1の集電極21と気液分離膜32との間に、保護部材38の底38Aが配置される。底38Aには、ガスを透過させるための孔38Bが形成されている。保護部材38に底38Aを設けることにより、電解液が気液分離膜32に接触することを防止する効果を高めることができる。
As shown in FIG. 5C, the
図5A〜図5Cにおいては、保護部材38の内壁面とハウジング30の外壁面とが離間しているが、両者が接するようにしてもよい。
5A to 5C, the inner wall surface of the
[実施例3]
図6Aに、実施例3による蓄電装置のガス抜き構造物15の断面図を示す。以下、図2Aに示した実施例1のガス抜き構造物15との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
[Example 3]
FIG. 6A is a cross-sectional view of the
実施例3によるガス抜き構造物15には、図2Aに示した気液分離膜34が取り付けられていない。ガス抜き弁31を保持するハウジング30には、図2Aに示した突出部34が設けられていない。有底の筒状形状を有する保護部材40が、ハウジング30に被せられている。ハウジング30と保護部材40との間に、ガス溜り15Aが画定される。保護部材40の側壁に、貫通孔40Aが形成されている。貫通孔40Aは、保護部材40の外側の空間と、ガス溜り15Aとを連通させる。蓄電容器10内に発生したガスは、この貫通孔40A及びガス溜り15Aを通って、ハウジング30内の通路33まで輸送される。
The
保護部材40は、電解液がガス抜き弁31に接触することを防止する。電解液がシリコーンゴム等のガス抜き弁31に接触すると、ガス抜き弁31が変質してしまう。保護部材40を配置することにより、電解液がガス抜き弁31に接触することを防止することができる。
The
図6Bに示すように、粘着テープ43を用いて、保護部材40をラミネートフィルム10Aに固定してもよい。粘着テープ43は、平面視において、保護部材40を含む帯状の領域に配置される。このため、蓄電容器10内に発生したガスは、粘着テープ43の側方から、貫通孔40Aに流入する。
As shown in FIG. 6B, the
粘着テープ43によって保護部材40がラミネートフィルム10Aに固定されるため、組み立て時における保護部材40の脱落を防止することができる。
Since the
図6Cに示すように、貫通孔40Aに代えて溝40Bを形成してもよい。溝40Bは、保護部材40の、ラミネートフィルム10Aに接する端面に形成され、ガス溜り15Aと、保護部材40の外側の空間とを連通させる。
As shown in FIG. 6C, a groove 40B may be formed instead of the through
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
10 蓄電容器
10A、10B ラミネートフィルム
11 蓄電積層体
12 第1の集電極タブ
13 第2の集電極タブ
14 ガス抜き孔
15 ガス抜き構造物
15A ガス溜り
18 余裕部
21 第1の集電極
22 第2の集電極
25 セパレータ(電解質層)
27 第1の分極性電極
28 第2の分極性電極
30 ハウジング
31 ガス抜き弁
31A 傘部
31B 連結部
31C ストッパ
32 気液分離膜
33 通路
34 突出部
35 切り欠き
38 保護部材
38A 底
39 粘着テープ
40 保護部材
40A 貫通孔
43 粘着テープ
DESCRIPTION OF
27 First
Claims (10)
前記蓄電積層体を収容し、大気圧によって変形する柔軟性を有し、平面視において、前記第1の集電極と重なる位置に孔が設けられている容器と、
前記孔に重なるように、前記容器の内面に取り付けられたガス抜き構造物と
を有し、
前記ガス抜き構造物は、
前記容器の内側の空間と、前記容器の外側の空間との間でガスが流通する通路を画定するハウジングと、
前記ハウジングの通路内に配置され、前記容器の内側に発生したガスを前記容器の外側に逃がすが、前記容器の外側から前記容器の内側へのガスの侵入は抑止するガス抜き弁と、
前記ガス抜き弁を前記第1の集電極から隔てるように、前記第1の集電極に向かって突出した突出部とを含む蓄電装置。 Alternately stacked first polarizable electrodes and second polarizable electrodes, electrolyte layers disposed between the first polarizable electrodes and the second polarizable electrodes, the first polarizability A power storage laminate including a first collector electrode electrically connected to an electrode and a second collector electrode electrically connected to the second polarizable electrode;
A container that houses the electricity storage laminate, has flexibility to be deformed by atmospheric pressure, and has a hole provided at a position overlapping the first collector electrode in plan view;
A degassing structure attached to the inner surface of the container so as to overlap the hole,
The degassing structure is
A housing defining a passage through which gas flows between a space inside the container and a space outside the container;
A gas vent valve that is disposed in the passage of the housing and allows gas generated inside the container to escape to the outside of the container, but prevents gas from entering the inside of the container from the outside of the container;
A power storage device including a protruding portion protruding toward the first collector electrode so as to separate the gas vent valve from the first collector electrode.
前記容器の内側にガスが発生すると、発生したガスの圧力によって前記容器が変形することによって、前記ガス抜き構造物が前記第1の集電極から浮き上がることができるように前記容器に余裕部が設けられている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓄電装置。 In an initial state, the gas vent structure is in contact with the first collector electrode,
When gas is generated inside the container, the container is deformed by the pressure of the generated gas, so that the container is provided with a margin so that the degassing structure can be lifted from the first collector electrode. The power storage device according to any one of claims 1 to 3.
前記突出部は、前記気液分離膜を前記第1の集電極から隔てるように構成されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の蓄電装置。 The gas vent structure is further disposed between the gas vent valve and the first collector electrode in the passage defined by the housing so as to close the passage, and allows gas to pass therethrough. , The electrolyte solution has a gas-liquid separation membrane that does not permeate,
5. The power storage device according to claim 1, wherein the protrusion is configured to separate the gas-liquid separation membrane from the first collector electrode. 6.
開口端が前記容器の内面に接触する筒状部分と、
前記筒状部分の前記突出部として作用する部分に配置された底部と、
前記低部に設けられた開口と
を含む請求項7に記載の蓄電装置。 The protective member is
A cylindrical portion whose open end contacts the inner surface of the container;
A bottom portion disposed in a portion acting as the protruding portion of the cylindrical portion;
The power storage device according to claim 7, further comprising an opening provided in the lower portion.
前記蓄電積層体を収容し、大気圧によって変形する柔軟性を有し、平面視において、前記第1の集電極と重なる位置に孔が設けられている容器と、
前記孔に重なるように、前記容器の内面に取り付けられたガス抜き構造物と
を有し、
前記ガス抜き構造物は、
前記容器の内側の空間と、前記容器の外側の空間との間でガスが流通する通路を画定するハウジングと、
前記ハウジングの通路内に配置され、前記容器の内側に発生したガスを前記容器の外側に逃がすが、前記容器の外側から前記容器の内側へのガスの侵入は抑止するガス抜き弁と、
前記ハウジングを収容する有底の筒状の保護部材であって、開口端が前記容器の内面に接触し、側壁に、該保護部材の内側と外側とを連通させる孔または溝が形成されている前記保護部材と
を有する蓄電装置。 Alternately stacked first polarizable electrodes and second polarizable electrodes, electrolyte layers disposed between the first polarizable electrodes and the second polarizable electrodes, the first polarizability A power storage laminate including a first collector electrode electrically connected to an electrode and a second collector electrode electrically connected to the second polarizable electrode;
A container that houses the electricity storage laminate, has flexibility to be deformed by atmospheric pressure, and has a hole provided at a position overlapping the first collector electrode in plan view;
A degassing structure attached to the inner surface of the container so as to overlap the hole,
The degassing structure is
A housing defining a passage through which gas flows between a space inside the container and a space outside the container;
A gas vent valve that is disposed in the passage of the housing and allows gas generated inside the container to escape to the outside of the container, but prevents gas from entering the inside of the container from the outside of the container;
A bottomed cylindrical protective member for housing the housing, the opening end of which is in contact with the inner surface of the container, and a hole or a groove is formed in the side wall to allow communication between the inner side and the outer side of the protective member. A power storage device having the protective member.
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