JP2013218958A - 蓄電装置及び二次電池 - Google Patents

蓄電装置及び二次電池 Download PDF

Info

Publication number
JP2013218958A
JP2013218958A JP2012090278A JP2012090278A JP2013218958A JP 2013218958 A JP2013218958 A JP 2013218958A JP 2012090278 A JP2012090278 A JP 2012090278A JP 2012090278 A JP2012090278 A JP 2012090278A JP 2013218958 A JP2013218958 A JP 2013218958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal foil
group
outermost
electrode sheet
portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012090278A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5751203B2 (ja
Inventor
Hiroyasu Nishihara
寛恭 西原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2012090278A priority Critical patent/JP5751203B2/ja
Publication of JP2013218958A publication Critical patent/JP2013218958A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5751203B2 publication Critical patent/JP5751203B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

【課題】電極体の金属箔部の枚数が一度の溶接では溶接できない程多い場合でも、支障なく全ての金属箔部を電気的に接続された状態に溶接することを可能にする。
【解決手段】電極シートはそれぞれ最も外側に配置される第1の最外グループG1及び第2の最外グループG2と、両最外グループの間に配置される1つ以上の中間グループG3とがそれぞれ複数枚で構成され、隣り合う2つのグループの金属箔部(凸部11a)同士が溶接部14で接合されて、全ての正極シート同士及び全ての負極シート同士がそれぞれ電気的に接続されている。最外グループG1,G2を構成する電極シートの金属箔部は、隣接する中間グループG3の金属箔部に形成された溶接部14と対応する箇所に全除去部15及び切り欠き部16が形成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、蓄電装置及び二次電池に係り、詳しくは電極シートの接合構造に特徴を有する蓄電装置及び二次電池に関する。
二次電池やキャパシタのような蓄電装置は再充電が可能であり、繰り返し使用することができるため電源として広く利用されている。一般に、容量の大きな蓄電装置は電極体を収容するケースを備え、そのケース内に電極体が収容されている。電極体には矩形状の正極用電極シート及び負極用電極シートがセパレータを挟んで交互に積層された積層型の電極体と、帯状に形成された正極用電極シート及び負極用電極シートがセパレータを挟んで積層状態で略長円柱状に巻回されて構成された巻回型の電極体とがある。
電極体からの電力の取り出しは、正極用電極シート及び負極用電極シートに接続された電極端子を通して行われる。そのため、正極用電極シート及び負極用電極シートを正極端子及び負極端子に電気的に接続するために、正極用電極シート及び負極用電極シート同士を溶接する必要がある。そして、積層型の電極体では取り出す電力量が大きくなると、正極用電極シート及び負極用電極シートの枚数は数十枚以上となる。また、巻回型の電極体でも帯状の正極用電極シート及び負極用電極シートが巻回されて重なった部分(積層部分)の層数は数十層以上になる。
しかし、溶接すべき電極シートの積層数が多い状態で図7に示すように、多数枚の金属箔部51を一対の溶接用電極棒52a,52bで挟んでスポット溶接を行おうとしても、一度に多数の枚数の金属箔部51を溶接することはできない。例えば、アルミ箔の溶接のとき溶接用電極棒52a,52bを銅にするとアルミが溶けて、溶接棒に付着する。また、溶接用電極棒52a,52bをカーボンにすると、大電流が流せないため、溶接可能な箔の枚数が減る。
従来、正極電極と負極電極とをセパレータを介して対向させつつ積層した積層体から同一方向に引き出された複数の正極集電タブ及び複数の負極集電タブを、それぞれ正極リード端子及び負極リード端子と溶接で接続する場合、溶接可能な枚数ずつ、溶接位置をずらして溶接する方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法では、図8(a),(b)に示すように、積層体54から同一方向に引き出された複数の正極集電タブ55及び図示しない複数の負極集電タブを、それぞれ正極リード端子56及び図示しない負極リード端子と溶接で接続する場合、溶接可能な枚数ずつ、溶接位置をずらして溶接する。
また、積層体の横断面形状に対応する外形輪郭を有する構成部材を板材の打ち抜きによって形成し、この構成部材を順次積層して一体化する積層体の製造方法が提案されている(特許文献2参照)。この方法は、図9(a)に示すように、構成部材58の打ち抜き成形とともに、この構成部材58を貫通する逃げ穴59を設け、複数個の構成部材58を積層してレーザー光を出射して2個の構成部材58を、溶接部60を介して溶接一体化する。この溶接により溶接部60の上端部には溶接盛り上がり部61が形成される。その後、その上方に積層する構成部材58をその逃げ穴59が下方の構成部材58の溶接盛り上がり部61に合致するように積層して押圧し、構成部材58の逃げ穴59を除く他の位置にレーザー光を出射して順次一体化する。
また、プレスで打ち抜かれた鉄心用の抜板をレーザー溶接する鉄心の製造方法も提案されている(特許文献3参照)。この方法で製造された鉄心63は、図9(b)に示すように、溶接孔64と該溶接孔64と並んで溶接逃げ孔65を有する抜板66が、溶接部67により接合されている。鉄心63の製造は、溶接孔64と該溶接孔64と並んで溶接逃げ孔65を有する抜板66を1枚積層毎に溶接孔64を移動して積層毎に溶接孔64からレーザー溶接後、抜板66の溶接孔64での溶接側と続いて積層される抜板66の溶接逃げ孔65とを位置合わせして積層し、続いて積層される抜板66の溶接孔64からレーザー溶接することを繰り返す。
特開2008−66170号公報 特開平10−244650号公報 特開平10−313556号公報
特許文献1に記載の方法では、正極集電タブ55及び負極集電タブをそれぞれ溶接可能な枚数からなる複数のグループに分けて、各グループの正極集電タブ55及び負極集電タブを正極リード端子56あるいは負極リード端子に対する溶接箇所をずらして接続する。そのため、正極集電タブ55及び負極集電タブの枚数が多くなると、正極リード端子56あるいは負極リード端子の溶接面積を広く確保しなければならない。
また、特許文献2及び特許文献3の方法は、いずれも金属箔に比べて厚い部材を溶接部で接合して積層一体化するため、積層される部材である構成部材58や抜板66を1枚ずつ順に重ねた状態でレーザー溶接を繰り返す。したがって、多数枚の溶接には手間が掛かり、電極シートの金属箔部のように薄くて多数枚存在するものの一体化に関しては何ら配慮がなされていない。また、レーザー溶接はスポット溶接に比べて設備費が高く、しかも、アルミニウムやアルミニウム合金のように反射が大きいものは溶接が難しい。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電極シートとしての複数枚の正極シート及び複数枚の負極シートの金属箔部が溶接により接合されて構成される電極体の金属箔部の枚数が多い場合でも、支障なく全ての金属箔部を電気的に接続された状態に溶接することができる電極体を有する蓄電装置及び二次電池を提供することにある。
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、電極シートとしての正極シート及び負極シートの金属箔部が複数枚積層された状態でスポット溶接により接合されている電極体を備える蓄電装置である。そして、前記電極シートの前記金属箔部は積層方向のそれぞれ最も外側に配置される第1の最外グループ及び第2の最外グループと、両最外グループの間に配置される1つ以上の中間グループとをそれぞれ複数枚の前記金属箔部で構成し、隣り合う2つのグループの前記金属箔部同士が溶接部で接合されて、全ての前記正極シートの前記金属箔部同士及び全ての前記負極シートの前記金属箔部同士がそれぞれ電気的に接続されている。前記第1の最外グループ及び前記第2の最外グループの少なくとも一方を構成する前記電極シートの前記金属箔部は、隣接する前記中間グループの前記金属箔部に形成された前記溶接部の位置に切り欠き部又は貫通孔が形成され、当該溶接部の位置において前記積層方向に存在する前記金属箔部は、前記中間グループの前記金属箔部及び当該中間グループに隣り合う1つのグループの前記金属箔部のみである。
この発明では、複数枚の金属箔部はそれぞれ最も外側に配置される第1の最外グループ及び第2の最外グループと、両最外グループの間に配置される1つ以上の中間グループとがそれぞれ複数枚で構成され、隣り合う2つのグループの金属箔部同士が溶接部で接合されて、全ての正極シートの金属箔部同士及び全ての負極シートの金属箔部同士がそれぞれ電気的に接続されている。したがって、正極シートの金属箔部の一部が正極用集電端子を介して蓄電装置の正極端子に電気的に接続されると全ての正極シートが正極端子に電気的に接続される。また、負極シートの金属箔部の一部が負極用集電端子を介して蓄電装置の負極端子に電気的に接続されると全ての負極シートが負極端子に電気的に接続される。また、第1の最外グループ及び第2の最外グループの少なくとも一方を構成する電極シートの金属箔部は、隣接する中間グループの金属箔部に形成された溶接部の位置に切り欠き部又は貫通孔が形成され、当該溶接部の位置において積層方向に存在する金属箔部は、中間グループの金属箔部及び当該中間グループに隣り合う1つのグループの金属箔部のみである。したがって、電極シートとしての複数枚の正極シート及び複数枚の負極シートの金属箔部が溶接により接合されて構成される電極体の金属箔部の枚数が一度の溶接では溶接できない程多い場合でも、支障なく全ての金属箔部を電気的に接続された状態に溶接することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記中間グループは複数設けられている。この発明では、中間グループが1つ設けられている場合に比べて、接合すべき金属箔部の枚数が多い場合に容易に対応することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記積層方向における前記溶接部の両端部は、当該溶接部を介して接合されていない前記第1の最外グループ又は前記第2の最外グループ又は前記中間グループに設けられた前記切り欠き部又は貫通孔に露出している。したがって、この発明では、溶接部の端部が金属箔部の全厚みの領域よりはみ出すことが無い。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記溶接部はアーク溶接で形成されている。したがって、この発明では金属箔部がアルミニウムやアルミニウム合金のようにレーザー溶接がし難い材質であっても容易に溶接することができる。また、アーク溶接の設備は、レーザー溶接の設備に比べて低コストとなる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の蓄電装置の構造を有する二次電池である。したがって、この発明の二次電池は請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明と同様の効果を有する。
請求項1〜請求項5に記載の発明によれば、電極シートとしての複数枚の正極シート及び複数枚の負極シートの金属箔部が溶接により接合されて構成される電極体の金属箔部の枚数が多い場合でも、支障なく全ての金属箔部を電気的に接続された状態に溶接することができる電極体を有する蓄電装置及び二次電池を提供することができる。
(a)は第1の実施形態の電極体の概略斜視図、(b)は正極シートの模式図、(c)は負極シートの模式図、(d)はセパレータの模式図。 (a)は金属箔部の溶接部で接合したい箇所を示す模式図、(b)は電極シートの金属箔部の接合構造を示す模式平面図、(c)は(b)の部分模式正面図、(d)は溶接前の金属箔部の模式平面図。 (a)は第2の実施形態の電極シートの金属箔部の接合構造を示す模式平面図、(b)は(a)の部分模式正面図、(c)は溶接手順を説明する模式平面図。 (a),(b),(c)はそれぞれ別の実施形態における電極シートの金属箔部の接合構造を示す模式平面図。 (a)は別の実施形態の金属箔部の接合構造を示す模式平面図、(b)は模式正面図、(c),(d)はそれぞれ別の実施形態の金属箔部の接合構造を示す模式正面図。 別の実施形態の電極体の概略斜視図。 多数枚の電極シートをスポット溶接する場合の問題を説明する模式図。 (a),(b)は従来技術を示す斜視図。 (a)は別の従来技術を示す断面図、(b)は別の従来技術を示す断面図。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
図1(a)に示すように、電極体10は、電極シートとして複数枚の正極シート11及び複数枚の負極シート12が正極シート11と負極シート12の間にシート状のセパレータ13が介在される状態で積層された積層型の電極体である。正極シート11及び負極シート12は、全体がアルミニウム合金箔や銅箔等の金属箔で形成され、正極シート11及び負極シート12を集電端子に電気的に接続する金属箔部を除いた箇所に活物質が塗布されている。
図1(b)に示すように、正極シート11は、略矩形状に形成されるとともに、矩形の一辺の中央から片側半分(図1(b)では右側半分)に一定幅で凸部11aが形成されている。凸部11aを除く部分に図示しない活物質が塗布されて活物質塗布部11bが形成され、凸部11aが金属箔部を構成している。そして、図1(a)に示すように、電極体10を構成する状態で、凸部11a同士がスポット溶接により接合されて、全ての正極シート11が電気的に接続されている。
図1(c)に示すように、負極シート12は、略矩形状に形成されるとともに、矩形の一辺の中央から片側半分(図1(c)では左側半分)に一定幅で凸部12aが形成されている。凸部12aを除く部分に図示しない活物質が塗布されて活物質塗布部12bが形成され、凸部12aが金属箔部を構成している。そして、図1(a)に示すように、電極体10を構成する状態で、凸部12a同士がスポット溶接により接合されて、全ての負極シート12が電気的に接続されている。
そして、図1(d)に示すように、セパレータ13は、正極シート11及び負極シート12において凸部11a及び凸部12aを除去した矩形状に形成されている。そして、セパレータ13は、正極シート11及び負極シート12が短絡しないように、正極シート11及び負極シート12の活物質塗布部11b,12bより一回り大きく形成されている。
電極体10は、蓄電装置としての二次電池を構成する場合、正極シート11の凸部11aが正極用集電端子に溶接されて正極用集電端子と電気的に接続され、正極用集電端子を介して二次電池の正極端子に電気的に接続される。また、負極シート12の凸部12aが負極用集電端子に溶接されて負極用集電端子と電気的に接続され、負極用集電端子を介して二次電池の負極端子に電気的に接続される。即ち、蓄電装置(二次電池)は、電極シートとしての正極シート11及び負極シート12の金属箔部が複数枚積層された状態でスポット溶接により接合されている電極体10を備える。
次に前記のように構成された電極体10の電極シートの接合構造を説明する。
凸部(金属箔部)11aを正極用集電端子に電気的に接続する場合、個々の凸部11aを一括して、一箇所において正極用集電端子に溶接することができれば良いが、凸部11aの枚数が多くなると、一括して一箇所で溶接することはできない。また、凸部12aの負極用集電端子に対する接続も同じである。そこで、この実施形態では、一部の凸部11aを正極用集電端子に電気的に接続することにより、全ての凸部11aが正極用集電端子に電気的に接続された状態になり、一部の凸部12aを負極用集電端子に電気的に接続することにより、全ての凸部12aが負極用集電端子に電気的に接続された状態になるようにする電極シートの接合構造を採用している。
正極シート11の凸部11aの接合構造と、負極シート12の凸部12aの接合構造とは基本的に同じため、正極シート11の凸部11aの接合構造について説明する。図2(a)は、電極体10を構成する全ての正極シート11の凸部11a(金属箔部)を電気的に接続された構造にするために必要な凸部11aと溶接部(接合箇所)14との関係を示す模式平面図である。凸部11aの枚数が一度の溶接で溶接することができない多数枚のため、図2(a)に示すように、溶接部14は、凸部11aの積層方向において溶接部14の長さ方向の一部が重なる状態で複数箇所に設ける必要がある。
しかし、図2(a)に示す各溶接部14の位置は、溶接部14の一方の端部は積層された凸部11aの最外層の凸部11aを貫通する位置であるが、他方の端部は積層された凸部11aの中間部に位置する。そのため、図2(a)に示す状態に溶接部14が存在する溶接はできない。
この実施形態では、複数の凸部11aを複数のグループ(この実施形態では3グループ)に分け、隣り合うグループの全ての凸部11a同士を溶接することで、全てのグループの全ての凸部11a同士が電気的に接続された状態になっている。
詳述すると、図2(b)に示すように、正極シート11の金属箔部としての凸部11aは積層方向のそれぞれ最も外側に配置される第1の最外グループG1及び第2の最外グループG2と、両最外グループG1,G2の間に配置される1つの中間グループG3とをそれぞれ複数枚の凸部11aで構成している。隣り合う2つのグループ、即ち第1の最外グループG1と中間グループG3及び第2の最外グループG2と中間グループG3の凸部11a同士が溶接部14で接合されて、全ての正極シート11の凸部11a同士がそれぞれ電気的に接続されている。隣り合う2つのグループの凸部11a同士は、複数(この実施形態では2つ)の溶接部14で接合されている。同様にして、全ての負極シート12の金属箔部(凸部12a)同士がそれぞれ電気的に接続されている。
図2(b),(c)に示すように、両最外グループG1,G2のうちの一方の最外グループである第1の最外グループG1の凸部11aは、他方の最外グループである第2の最外グループG2と中間グループG3とを溶接する溶接部14と対応する箇所に全除去部15あるいは切り欠き部16が形成されている。また、他方の最外グループである第2の最外グループG2の凸部11aは、一方の最外グループである第1の最外グループG1と中間グループG3とを溶接する溶接部14と対応する箇所に全除去部15あるいは切り欠き部16が形成されている。全除去部15とは切り欠きの一種で、凸部11aが活物質塗布部11bとの境界まで除去された切り欠きを意味し、切り欠き部16は溶接部14と対応する箇所の周囲が活物質塗布部11bと反対側まで切り欠かれている。即ち、第1の最外グループG1及び第2の最外グループG2の少なくとも一方を構成する正極シート11(電極シート)の凸部11a(金属箔部)は、隣接する中間グループG3の金属箔部に形成された溶接部14の位置に切り欠き部16あるいは全除去部15が形成されている。そのため、当該溶接部14の位置において積層方向に存在する金属箔部は、中間グループG3の金属箔部及び当該中間グループに隣り合う1つのグループの金属箔部のみである。
この電極体10の電極シートの接合構造を製造する場合は、電極体10を構成する正極シート11及び負極シート12を金属箔から形成する際に、各最外グループG1,G2を構成する正極シート11及び負極シート12の凸部11a,12aの所定位置に、全除去部15及び切り欠き部16を形成する。次にそれらの正極シート11及び負極シート12を隣り合う正極シート11及び負極シート12の間にセパレータ13が介在する状態で積層する。その結果、図2(d)に示すように、第1の最外グループG1と中間グループG3及び第2の最外グループG2と中間グループG3を構成する正極シート11の凸部11aは、第1の最外グループG1と中間グループG3の境界と反対側の面、及び第2の最外グループG2と中間グループG3の境界と反対側の面は、空間と面する状態になる。そのため、図2(d)に2点鎖線で示すように、第1の最外グループG1と中間グループG3の境界と反対側の面との間で溶接棒17a,17bを用いてスポット溶接の一種であるアーク溶接で両グループG1,G3を溶接することができる。同様にして、第2の最外グループG2と中間グループG3の境界と反対側の面との間で溶接棒17a,17bを用いてアーク溶接で両グループG2,G3を溶接することができる。
前記のように構成された電極体10は、両最外グループG1,G2及び中間グループG3の凸部11a及び凸部12aの一部が集電端子に溶接で接合され、集電端子を介して二次電池の電極端子に電気的に接続された状態で電池ケースに収容される。そして、電解液とともに蓄電装置としての二次電池(単電池)が構成される。二次電池は単電池のままでも使用されるが、高い出力電圧や大きな電力が要求される場合は、複数の単電池が直列または並列に接続された組電池として使用される。組電池は種々の用途に使用されるが、例えば、移動体としての車両に搭載されて、走行用モータの電源として使用される。
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)電極体10の電極シート(正極シート11及び負極シート12)の接合構造は、電極シートとしての正極シート11及び負極シート12の金属箔部(凸部11a,12a)が複数枚積層された状態でスポット溶接により接合されている。正極シート11及び負極シート12の金属箔部(凸部11a,12a)はそれぞれ最も外側に配置される第1の最外グループG1及び第2の最外グループG2と、両最外グループG1,G2の間に配置される1つの中間グループG3とがそれぞれ複数枚で構成されている。隣り合う2つのグループ、即ち第1の最外グループG1と中間グループG3及び中間グループG3と第2の最外グループG2の金属箔部同士が溶接部14で接合されて、全ての正極シート11の金属箔部同士及び全ての負極シート12の金属箔部同士がそれぞれ電気的に接続されている。両最外グループG1,G2を構成する電極シートの金属箔部は、隣接する中間グループG3の金属箔部に形成された溶接部14と対応する箇所に全除去部15及び切り欠き部16が形成されている。したがって、電極シートとしての複数枚の正極シート11及び複数枚の負極シート12の金属箔部が溶接により接合されて構成される電極体10の金属箔部の枚数が一度の溶接では溶接できない程多い場合でも、支障なく全ての金属箔部を電気的に接続された状態に溶接することができる。
(2)溶接部14はアーク溶接で形成されている。したがって、金属箔部(凸部11a,12a)がアルミニウムやアルミニウム合金のようにレーザー溶接がし難い材質であっても容易に溶接することができる。また、アーク溶接の設備は、レーザー溶接の設備に比べて低コストとなる。
(3)隣接する2つのグループ、即ち第1の最外グループG1と中間グループG3及び第2の最外グループG2と中間グループG3は、それぞれ複数の溶接部14で接合されているため、1つの溶接部14で接合された場合に比べて金属箔部全体の電気抵抗が小さくなる。
(4)蓄電装置(二次電池)は、前記電極シートの接合構造を有する電極体10を備えるため、その接続構造が有する効果を有する。
(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を図3にしたがって説明する。この実施形態では、中間グループG3が2つ存在する点と、両最外グループG1,G2及び中間グループG3の長さが同じに形成されている点が前記第1の実施形態と大きく異なっている。第1の実施形態と同様の部分は同一符号を付けて詳しい説明を省略する。
図3(a),(b)に示すように、第1の最外グループG1及び第2の最外グループG2はそれぞれ異なる中間グループG3とそれぞれ2つの溶接部14で接合されている。2つの中間グループG3同士も2つの溶接部14で接合されている。両中間グループG3の金属箔部(凸部11a)は、溶接部14で接合される両最外グループG1,G2の全除去部15と対応する箇所に全除去部15が設けられている。
第1の実施形態では、隣り合う二つのグループ間に存在する溶接部14の形成順序(溶接順序)は任意であったが、この実施形態では、中間グループG3同士の溶接部14を先に形成することはできない。そのため、図3(c)に示すように、第1の最外グループG1と中間グループG3との接合及び第2の最外グループG2と中間グループG3との接合を行った後、中間グループG3同士の接合を行う。
この実施形態の電極シートの接合構造は、前記第1の実施形態の(1)〜(3)と基本的に同様の効果を有するほかに、次の効果を有する。
(5)中間グループG3は複数設けられている。したがって、中間グループが1つ設けられている場合に比べて、接合すべき金属箔部の枚数が多い場合に容易に対応することができる。
(6)溶接部14の両端部は、当該溶接部14を介して接合されていない第1の最外グループG1及び第2の最外グループG2に設けられた切り欠き部16に露出している。したがって、溶接部14の端部が金属箔部(凸部11a,12a)の全厚みの領域よりはみ出すことが無い。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 隣り合うグループ同士を接合する場合に支障となる他のグループの凸部11a,12aの一部を除去する形状として、図4(a),(b),(c)に示すように、切り欠き部16を設けずに全除去部15のみで対応してもよい。
○ 全除去部15を設ける場合、図4(b)に示すように、1つの全除去部15が複数の溶接部14と対応する長さに設けてもよい。
○ 両最外グループG1,G2及び中間グループG3の内の隣り合うグループ同士を接合する溶接部14をそれぞれ複数ずつ形成せずに、図4(a)あるいは図4(c)に示すように、1つずつ設けてもよい。
○ 他のグループ同士の溶接に支障となる部分を除去するための形状は、全除去部15や切り欠き部16に限らず、例えば、図5(a),(b)に示すように、他のグループを溶接する溶接部14と対応する部分に孔18(貫通孔)を形成してもよい。孔18の形状は円形に限らず、任意の形状でよく、例えば多角形であってもよい。
○ 第1の最外グループG1及び第2の最外グループG2を構成する電極シートの金属箔部(凸部11a,12a)を、隣接する中間グループG3の金属箔部(凸部11a,12a)に形成された溶接部14と対応する箇所が除去された形状として、全除去部15を設けずに、図5(c)に示すように、切り欠き部16のみを設けたり、図5(d)に示すように、切り欠き部16と孔18とを設けたりしてもよい。
○ 電極体10は、積層型に限らず、例えば、図6に示すように、帯状の正極シート11及び帯状の負極シート12を、帯状のセパレータ13を挟んだ積層状態で巻回して長円柱状に形成された巻回型であってもよい。
○ 溶接部14は、アーク溶接に限らず、超音波溶接やレーザー溶接でスポット溶接を行って形成してもよい。
○ 移動体は走行用モータを備えた一般の車両に限らず、例えば、フォークリフト、ショベルローダー、トーイングトラクター等の他の産業車両であってもよい。また、運転者を必要とする車両に限らず無人搬送車でもあってもよい。
○ 移動体は、車両に限らず、船舶やロボットであってもよい。
○ 蓄電装置は、二次電池(単電池)や組電池に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタや、キャパシタが端子接続部材により電気的に直列又は並列に接続されたものであってもよい。
G1…第1の最外グループ、G2…第2の最外グループ、G3…中間グループ、10…電極体、11…正極シート、12…負極シート、11a,12a…金属箔部としての凸部、14…溶接部、16…切り欠き部。

Claims (5)

  1. 電極シートとしての正極シート及び負極シートの金属箔部が複数枚積層された状態でスポット溶接により接合されている電極体を備える蓄電装置であって、
    前記電極シートの前記金属箔部は積層方向のそれぞれ最も外側に配置される第1の最外グループ及び第2の最外グループと、両最外グループの間に配置される1つ以上の中間グループとをそれぞれ複数枚の前記金属箔部で構成し、
    隣り合う2つのグループの前記金属箔部同士が溶接部で接合されて、全ての前記正極シートの前記金属箔部同士及び全ての前記負極シートの前記金属箔部同士がそれぞれ電気的に接続されており、
    前記第1の最外グループ及び前記第2の最外グループの少なくとも一方を構成する前記電極シートの前記金属箔部は、隣接する前記中間グループの前記金属箔部に形成された前記溶接部の位置に切り欠き部又は貫通孔が形成され、当該溶接部の位置において前記積層方向に存在する前記金属箔部は、前記中間グループの前記金属箔部及び当該中間グループに隣り合う1つのグループの前記金属箔部のみであることを特徴とする蓄電装置。
  2. 前記中間グループは複数設けられている請求項1に記載の蓄電装置。
  3. 前記積層方向における前記溶接部の両端部は、当該溶接部を介して接合されていない前記第1の最外グループ又は前記第2の最外グループ又は前記中間グループに設けられた前記切り欠き部又は貫通孔に露出している請求項2に記載の蓄電装置。
  4. 前記溶接部はアーク溶接で形成されている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の蓄電装置の構造を有する二次電池。
JP2012090278A 2012-04-11 2012-04-11 蓄電装置及び二次電池 Expired - Fee Related JP5751203B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012090278A JP5751203B2 (ja) 2012-04-11 2012-04-11 蓄電装置及び二次電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012090278A JP5751203B2 (ja) 2012-04-11 2012-04-11 蓄電装置及び二次電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013218958A true JP2013218958A (ja) 2013-10-24
JP5751203B2 JP5751203B2 (ja) 2015-07-22

Family

ID=49590824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012090278A Expired - Fee Related JP5751203B2 (ja) 2012-04-11 2012-04-11 蓄電装置及び二次電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5751203B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014146460A (ja) * 2013-01-28 2014-08-14 Toyota Industries Corp 蓄電装置の製造方法
JP2015135848A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 株式会社村田製作所 蓄電デバイス
JP2019040667A (ja) * 2017-08-22 2019-03-14 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000100414A (ja) * 1998-09-24 2000-04-07 Toyota Motor Corp 電極の集電構造
JP2000235852A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Hitachi Maxell Ltd ポリマー電解質電池
JP2010086799A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sanyo Electric Co Ltd 積層型電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000100414A (ja) * 1998-09-24 2000-04-07 Toyota Motor Corp 電極の集電構造
JP2000235852A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Hitachi Maxell Ltd ポリマー電解質電池
JP2010086799A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sanyo Electric Co Ltd 積層型電池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014146460A (ja) * 2013-01-28 2014-08-14 Toyota Industries Corp 蓄電装置の製造方法
JP2015135848A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 株式会社村田製作所 蓄電デバイス
JP2019040667A (ja) * 2017-08-22 2019-03-14 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
US10944091B2 (en) 2017-08-22 2021-03-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5751203B2 (ja) 2015-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3159953B1 (en) Battery pack tab welding method
JP5086566B2 (ja) 蓄電素子
US10056587B2 (en) Assembled battery
KR102568341B1 (ko) 축전 소자
JP5026544B2 (ja) 電気化学デバイス
JP2007335156A (ja) 蓄電素子
CN108140796B (zh) 蓄电元件、蓄电元件的制造方法、集电体及罩构件
JP2008004274A (ja) 蓄電素子
KR20120025389A (ko) 각형 밀폐 2차전지
JP2020513148A (ja) 電極タブの溶接特性を改善した電極及びこれを含む二次電池
JP2014060045A (ja) 二次電池の電極構造
KR20220037980A (ko) 이차 전지
JP2013243083A (ja) 蓄電装置及び二次電池
JP5751203B2 (ja) 蓄電装置及び二次電池
JP2007335814A (ja) 蓄電素子
JP5962280B2 (ja) 電極の製造方法
JP2019139844A (ja) ラミネート型電池
JP2014067542A (ja) 蓄電装置、及び電極組立体の製造方法
JP5772690B2 (ja) 蓄電装置、及び車両
JP5861524B2 (ja) 蓄電モジュール
JP2016046023A (ja) 組電池
JP2012175084A (ja) 蓄電デバイス、蓄電セルの製造方法および蓄電デバイスの製造方法
JP2008103593A (ja) 多層平面積層型電力貯蔵デバイスおよびその製造方法
JP3910021B2 (ja) 電気二重層キャパシタの電極構造
JP2014056672A (ja) 蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140905

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150414

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150421

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150504

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5751203

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees