JP2013084546A - 蓄電装置、及び車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正極12には、正極金属箔121に正極かつ物質が塗布されている正極塗工部12aと未塗工部12bが形成されている。負極13にも同様に負極塗工部13aと未塗工部13bが形成されている。負極塗工部13aの領域は正極塗工部12aの領域より大きく、負極未塗工部野幅H3は正極未塗工部に幅H1より短くなっている。それぞれの未塗工部に集電端子31が接合されており、正極未塗工部12bの幅H1及び負極未塗工部13bの幅H3は、接続部32の厚み方向の長さHの2倍以下である。
【選択図】図3
Description
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の発明において、前記蓄電装置は二次電池であることを要旨とする。
請求項8に記載の発明は、車両において、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の蓄電装置が搭載されていることを要旨とする。
図1に示すように、二次電池10(蓄電装置)は、電極体11と、電極体11を収容するケースCと、ケースCの蓋Fとから構成されている。ケースCは一面が開口する有底矩形箱状をなすとともに、内部に電解液が注入されている。蓋Fには、正極端子F1及び負極端子F2が取り付けられている。
まず、連結部23を形成する負極未塗工部13bの各層において、負極未塗工部13bを、負極未塗工部13bの各層に対応する第1〜第4スリット41〜44に差し込む。なお、本実施形態では、連結部23は、6つの負極未塗工部13bの層から形成されているものとする。
図3に示すように、第1正極端縁121bは、接続部32の表面32a上に位置している。また、接続部32の裏面32bは、第2負極端縁131aよりも僅かに第1正極端縁121b側に位置している。ここで、第2負極端縁131aの位置は、正極境界線K1よりも第1正極端縁121b側に所定長さH5分だけずれた位置にあり、所定長さH5は、接続部32の厚み方向の長さH以下である。よって、正極未塗工部12bにおける捲回軸L方向の幅H1は、接続部32の厚み方向の長さHの2倍以下となっている。その結果として、正極未塗工部12bの面積が極力小さくなっており、正極塗工部12aの面積が極力大きくなっている。
上記構成の二次電池10では、正極未塗工部12b及び負極未塗工部13bの面積が極力小さくなっており、正極塗工部12a及び負極塗工部13aの面積が極力大きくなっている。よって、二次電池10の充放電に際しての化学反応が生じる面積が極力大きくなっている。その結果として、二次電池10の充放電の際に生じる化学反応が効率良く行われ、二次電池10のエネルギー密度が大きくなる。そして、この二次電池10が搭載された車両の走行性能が向上する。
(1)正極未塗工部12bの幅H1及び負極未塗工部13bの幅H3は、接続部32の厚み方向の長さHの2倍以下である。例えば、正極未塗工部12b及び負極未塗工部13bにおける捲回軸L方向の幅と、接続部32の厚み方向の長さHとの関係を何も考慮せずに、正極12及び負極13を形成する場合がある。具体的には、正極未塗工部12b及び負極未塗工部13bの幅が、接続部32の厚み方向の長さHの2.1倍以上になっている場合がある。しかし、本実施形態では、正極未塗工部12bの幅H1及び負極未塗工部13bの幅H3を、接続部32の厚み方向の長さHの2倍以下にしている。よって、例えば、正極未塗工部12b及び負極未塗工部13bの幅が、接続部32の厚み方向の長さHの2.1倍以上になるように正極12及び負極13が形成されている場合に比べると、正極未塗工部12b及び負極未塗工部13bの面積を極力小さくすることができる。その結果として、正極塗工部12a及び負極塗工部13aの面積を極力大きくすることができ、二次電池10のエネルギー密度を向上させることができる。
(6)本実施形態によれば、二次電池10のエネルギー密度が大きくなるため、二次電池10を搭載した車両の走行性能を向上させることができる。
○ 実施形態において、負極未塗工部13bにおける捲回軸L方向の幅H3は、接続部32の厚み方向の長さHよりも所定長さH6だけ短い長さから、接続部32の厚み方向の長さHの2倍の範囲に設定されていればよい。例えば、負極未塗工部13bにおける捲回軸L方向の幅H3は、接続部32の厚み方向の長さHよりも所定長さH6だけ短い長さに設定されていてもよい。図6に示すように、負極未塗工部13bの第1負極端縁131bが、接続部32の表面32a上に位置する。また、接続部32の裏面32bの位置は、第2正極端縁121aよりも僅かに第1負極端縁131b側に位置している。これによれば、負極未塗工部13bにおける捲回軸L方向の幅H3をさらに短くすることができ、負極未塗工部13bの面積をさらに小さくすることができる。この図6に示す負極未塗工部13bにおける捲回軸L方向の幅H3は、負極未塗工部13bと接続部32とを機械的に接続させるために最低限必要な溶接代(接続代)の長さであり、具体的には2.0mmである。
○ 実施形態において、例えば、正極未塗工部12b及び負極未塗工部13bの層のうち、第1層S1及び第2層S2の正極未塗工部12b及び負極未塗工部13bを束ねて、第1スリット41に差し込んでもよい。すなわち、第1〜第4スリット41〜44に差し込まれる正極未塗工部12b及び負極未塗工部13bの層の数を適宜変更してもよい。
○ 本発明を、二次電池10に具体化したが、これに限らず、例えば、電気二重層コンデンサ等の蓄電装置に具体化してもよい。
(イ)正極薄板に正極活物質が塗布されている正極塗工部と、前記正極薄板に前記正極活物質が塗布されていない正極未塗工部とが形成されてなる正極と、負極薄板に負極活物質が塗布されている負極塗工部と、前記負極薄板に前記負極活物質が塗布されていない負極未塗工部とが形成されてなる負極と、を有し、前記正極と前記負極との間を絶縁してこれらを層状に形成してなる電極体を備え、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部に集電端子が夫々接続される蓄電装置であって、前記正極には、前記正極塗工部と前記正極未塗工部との境界線である正極境界線と、前記正極未塗工部における前記正極境界線とは反対側の端縁である第1正極端縁と、前記正極塗工部における前記正極境界線とは反対側の端縁である第2正極端縁とが形成され、前記負極には、前記負極塗工部と前記負極未塗工部との境界線である負極境界線と、前記負極未塗工部における前記負極境界線とは反対側の端縁である第1負極端縁と、前記負極塗工部における前記負極境界線とは反対側の端縁である第2負極端縁とが形成され、各集電端子には、前記正極未塗工部又は前記負極未塗工部に対して接触することで接続される接続部が設けられており、前記正極境界線から前記第1正極端縁までの前記正極未塗工部の幅、及び前記負極境界線から前記第1負極端縁までの前記負極未塗工部の幅は、前記接続部と機械的に接続可能とする最低限必要な接続代を有する長さから、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部の幅方向における前記接続部の長さの2倍以下であることを特徴とする蓄電装置。
Claims (8)
- 正極薄板に正極活物質が塗布されている正極塗工部と、前記正極薄板に前記正極活物質が塗布されていない正極未塗工部とが形成されてなる正極と、
負極薄板に負極活物質が塗布されている負極塗工部と、前記負極薄板に前記負極活物質が塗布されていない負極未塗工部とが形成されてなる負極と、を有し、
前記正極と前記負極との間を絶縁してこれらを層状に形成してなる電極体を備え、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部に集電端子が夫々接続される蓄電装置であって、
前記正極には、
前記正極塗工部と前記正極未塗工部との境界線である正極境界線と、
前記正極未塗工部における前記正極境界線とは反対側の端縁である第1正極端縁と、
前記正極塗工部における前記正極境界線とは反対側の端縁である第2正極端縁とが形成され、
前記負極には、
前記負極塗工部と前記負極未塗工部との境界線である負極境界線と、
前記負極未塗工部における前記負極境界線とは反対側の端縁である第1負極端縁と、
前記負極塗工部における前記負極境界線とは反対側の端縁である第2負極端縁とが形成され、
各集電端子には、前記正極未塗工部又は前記負極未塗工部に対して接触することで接続される接続部が設けられており、
前記正極境界線から前記第1正極端縁までの前記正極未塗工部の幅、及び前記負極境界線から前記第1負極端縁までの前記負極未塗工部の幅は、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部の幅方向における前記接続部の長さの2倍以下であることを特徴とする蓄電装置。 - 前記正極未塗工部は前記第2負極端縁側に配置されるとともに、前記負極未塗工部は前記第2正極端縁側に配置され、
前記第2正極端縁の位置は、前記負極境界線よりも前記第2負極端縁側に所定長さ分だけずれた位置になっているとともに、前記第2負極端縁の位置は、前記正極境界線よりも前記第1正極端縁側に所定長さ分だけずれた位置になっており、
前記所定長さは、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部の幅方向における前記接続部の長さ以下であることを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部は、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部の幅方向の同じ側に配置され、
前記第2正極端縁の位置は、前記第2負極端縁よりも前記第1正極端縁側に所定長さ分だけずれた位置になっているとともに、前記正極境界線の位置は、前記負極境界線よりも前記第2正極端縁側に所定長さ分だけずれた位置になっており、
前記所定長さは、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部の幅方向における前記接続部の長さ以下であることを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記負極未塗工部の幅は、前記負極未塗工部の幅方向における前記接続部の長さと同じであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記接続部には、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部の幅方向に貫通するとともに前記正極未塗工部又は前記負極未塗工部を差し込み可能なスリットが形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記接続部には、前記正極未塗工部及び前記負極未塗工部における隣り合う層間の層方向に屈曲して接続する屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記蓄電装置は二次電池であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の蓄電装置が搭載されていることを特徴とする車両。
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