JP2012054027A - 角形密閉二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電極体11の正極芯体露出部14及び負極芯体露出部15の少なくとも一方は、2分割されてその間に少なくとも1つの連結導電部材24A、25Aを保持した樹脂材料製の中間部材24、25が配置されており、集電部材16、18と、2分割された芯体露出部14、15と、少なくとも1つの連結導電部材24A、25Aとは抵抗溶接法によって電気的に接合されており、連結導電部材24A、25Aの抵抗溶接部分の周囲の前記中間部材24、25の樹脂材料24p、25p部分に空隙24rが形成されている。
【選択図】図1
Description
(1)レーザ溶接法
(2)超音波溶接法
(3)抵抗溶接法
最初に、実施形態1の角形密閉二次電池の例として角形非水電解質二次電池を図1〜図3を用いて説明する。なお、図1Aは実施形態1にかかる角形非水電解質二次電池の断面図であり、図1Bは図1AのIB−IB線に沿った断面図であり、図1Cは図1AのIC−IC線に沿った断面図であり、図1Dは図1CのID部分の拡大図である。図2Aは実施形態1の正極用連結導電部材の平面図であり、図2Bは図2AのIIB−IIB線に沿った断面図であり、図2Cは正極用連結導電部材の正面図であり、図2Dは正極用中間部材の断面図であり、図2Eは図2DのIIE-IIE線に沿った断面図であり、図2Fは正極用中間部材の面取り位置を変更した変形例の正面図であり、図2Gは図2Fの正極用中間部材を電極体に取り付けた状態の平面図である。図3Aは実施形態1にかかる溶接状態を示す側面図であり、図3Bは抵抗溶接後の図3AのIIIB部分の拡大図である。
実施形態1の正極用中間部材24に保持される正極用連結導電部材24Aとしては、図2に示したように、円柱状の本体24aの対向する二つの面24eのそれぞれにたとえば円錐台状の突起24bが形成されているものを示した。このように、本体24aが円柱状であると、円柱状の本体24aの対向する二つの面24eと側面24hとの間に角部24fが形成される。そのため、図3に示すように、正極用連結導電部材24Aを保持した正極用中間部材24を積層された正極芯体露出部14を2分割してその内側に配置し、正極用連結導電部材24Aの両側の円錐台状の突起24bがそれぞれ積層された正極芯体露出部14と当接するようにする際、角部24fが正極用中間部材24の表面から露出していると、この露出している角部24fが積層された正極芯体露出部14と接触し易いため、正極芯体露出部14が変形され易くなる。
なお、上記実施形態1及び4では、偏平状の巻回電極体11の正極芯体露出部14を巻回中央部分から両側に2分割して集結させ、正極芯体露出部14の最外周側の両面に正極用集電部材16を当接させ、正極用連結導電部材24Aないし24Dを有する正極用中間部材24を2分割された正極芯体露出部14の間に挿入し、正極用集電部材16の両面に一対の抵抗溶接用電極31、32当接して抵抗溶接した例(図3参照)を示した。しかしながら、本発明においては、2分割された正極芯体露出部14の最外周側の両面に正極端子17に接続された正極用集電部材16を当接させることは必ずしも必要な条件ではなく、少なくとも2分割された正極芯体露出部14の一方の面に正極用集電部材16を当接させて抵抗溶接すればよい。
上記実施形態1では、合成樹脂製の正極用中間部材24として直方体形状のものを用いた例を示したが、本発明では連結導電部材24Aを安定して保持できれば実施し得るため、合成樹脂製の正極用中間部材24の形状としては直方体に限定されるものではない。たとえば、図7Aに示した実施形態7の正極用中間部材241のように、正極用連結導電部材24A間に切り欠き部分24x形成したり、図7Bに示した実施形態8の正極用正極用中間部材242のように、長さ方向に貫通孔24yを形成したり、図7Cに示した実施形態9の正極用中間部材243のように、正極用連結導電部材24A間に開口24zを形成したりしてもよい。このような構成を採用すると、これらの切り欠き部分24x、貫通孔24y、開口24zなどがガス抜き通路として作用するため、電池に異常が生じた際、電極体内部に発生したガスを容易に電極体の外部に排出することができ、角形密閉二次電池に普通に備えられている感圧式電流遮断機構やガス排出弁などが安定的に動作するので、安全性を確保することができ、信頼性の高い角形密閉二次電池を製造することができるようになる。
実施形態10の正極用中間部材244を図8Aを用いて、実施形態11の正極用中間部材245を図8Bを用いて、さらに実施形態12の正極用中間部材246を図8Cを用いて説明する。なお、図8Aは実施形態10にかかる正極用中間部材244の縦断面図であり、図8Bは実施形態11にかかる正極用中間部材245の縦断面図であり、さらに図8Cは実施形態12にかかる正極用中間部材246の縦断面図である。また、図8A〜図8Cにおいては、それぞれ実施形態1の場合と同様の形状の正極用連結導電部材24Aを用いた例を示している。
Claims (11)
- 積層ないし巻回された正極芯体露出部及び負極芯体露出部を有する電極体と、前記正極芯体露出部に電気的に接合されている正極集電部材と、前記負極芯体露出部に電気的に接合されている負極集電部材と、角形外装缶とを備えている角形密閉二次電池において、
前記正極芯体露出部及び前記負極芯体露出部の少なくとも一方は、2分割されてその間に少なくとも1つの連結導電部材を保持した樹脂材料製の中間部材が配置され、
前記2分割された芯体露出部側の前記集電部材は、前記2分割された芯体露出部の最外側の少なくとも一方の面に配置され、前記2分割された芯体露出部と前記少なくとも1つの連結導電部材と共に抵抗溶接法によって電気的に接合されており、
前記連結導電部材の前記抵抗溶接部分の周囲の前記中間部材の樹脂材料部分に空隙が形成されていることを特徴とする角形密閉二次電池。 - 前記空隙は、前記中間部材の樹脂材料部分と前記連結導電部材との間に形成された溝を含むことを特徴とする請求項1に記載の角形密閉二次電池。
- 前記空隙は、前記抵抗溶接部分から離間した位置の前記樹脂材料部分に形成された溝からなることを特徴とする請求項1に記載の角形密閉二次電池。
- 前記電極体は前記正極芯体露出部及び前記負極芯体露出部がそれぞれ前記角形外装缶の両側端部に位置するように挿入され、前記中間部材の樹脂材料部分は、前記2分割された芯体露出部の延在方向において、前記2分割された芯体露出部の端部及び前記集電部材の端部よりも前記角形外装缶側に突出していることを特徴とする請求項1に記載の角形密閉二次電池。
- 前記中間部材の樹脂材料部分は、前記角形外装缶に対向する部分に平坦部が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の角形密閉二次電池。
- 前記中間部材の樹脂材料部分は、前記角形外装缶に対向する側の角部に面取り部が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の角形密閉二次電池。
- 前記中間部材の樹脂材料部分は、前記2分割された芯体露出部への挿入側の角部に面取り部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の角形密閉二次電池。
- 前記中間部材の樹脂材料部分は、ガス抜き用の孔及び切り欠きの少なくとも一方を備えていることを特徴とする請求項1に記載の角形密閉二次電池。
- 前記連結導電部材はブロック形状又は柱状体形状であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の角形密閉二次電池。
- 前記連結導電部材は、前記ブロック形状又は柱状体形状の互いに対向する2つの面の角部に面取り部が形成されていることを特徴とする請求項9に記載の角形密閉二次電池。
- 前記面取り部が形成されている面は平面とされていることを特徴とする請求項10に記載の角形密閉二次電池。
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