JP2014017053A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】二次電池10は、各電極21,22がセパレータ23を間に挟んだ状態で重なることによって層状に形成された電極組立体14を備えている。正極電極21の端部には、当該端部から突出形成され、活物質が塗布されていない正極タブ31が形成されており、当該正極タブ31が重なることによって正極タブ群41が構成されている。ここで、正極タブ群41の延出部72を挟む各対向部81,82を有する正極導電部材61が設けられており、延出部72は、各対向部81,82の各波形部81b,82bの形状に沿って湾曲している。
【選択図】図4
Description
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、各タブを好適に重ねつつ、タブ群を好適に設置することができる蓄電装置を提供することを目的とする。
以下、本発明に係る蓄電装置について図1〜図7を用いて説明する。本蓄電装置は、車両(自動車及び産業用車両)に搭載されており、車両に搭載された走行用モータ(電動機)を駆動するのに用いられる。なお、図6等においては、図面の都合上、各電極21,22、セパレータ23及びケース11等の厚みを適宜変更して示す。
図3に示すように、各電極21,22は、各タブ31,32の同一極性同士が積層方向、詳細には各電極21,22及びセパレータ23が重なる方向に列状に配置される一方、異なる極性同士が積層方向に並ばないように重なっている。そして、図1に示すように、各正極タブ31が複数重なる(束ねられる)ことによって正極タブ群41が構成されており、各負極タブ32が複数重なる(束ねられる)ことによって負極タブ群42が構成されている。そして、電極組立体14は、各タブ群41,42が設置されている部位と蓋13とが対向するようにケース11内に収容されている。
図5に示すように、正極導電部材61は、一枚の金属板を折り曲げることによって形成されており、全体として一方に開口したUの字状となっている。詳細には、正極導電部材61は、互いに対向する、一対の第1対向部81及び第2対向部82と、各対向部81,82と連続し且つ湾曲した湾曲部83とを備えている。
先ず、図7(a)に示すように、各正極タブ31を第1電極面14a側に束ねて、その後、第2電極面14b側に湾曲させる。これにより、基端部71、延出部72及び曲がり部73が形成される。この場合、延出部72の一部は、電極組立体14に対して延出方向にはみ出している。詳細には、延出方向に真っ直ぐ延びている状態における延出部72の延出方向の長さX1は、上記距離L2及び正極導電部材61の延出方向の長さL1(図4参照)よりも長くなっている。かかる状況において、正極端子51が一体化された正極導電部材61を、各対向部81,82の間に正極タブ群41の延出部72が配置されるように取り付ける。これにより、正極導電部材61は自身の付勢力によって延出部72を挟み込む。なお、これに限られず、治具を用いて圧着する構成としてもよい。
各対向部81,82の波形部81b,82bに対応させて、延出部72の一部が波形状となっている。これにより、上述したとおり、正極導電部材61が取り付けられた状態における延出部72の延出方向の長さX2が、延出方向に真っ直ぐ延びている状態における延出部72の延出方向の長さX1よりも短くなっている。
(1)延出方向に対して湾曲した各波形部81b,82bを有する各対向部81,82によって、正極タブ群41の一部である延出部72が保持される構成とした。この場合、延出部72は、各波形部81b,82bに沿って湾曲している。これにより、延出部72の延出方向の長さX2が、延出部72の全長よりも短くなる。よって、延出部72とケース11との干渉を回避することができるとともに、延出部72に起因するデッドスペースの削減を図ることができる。
本実施形態では、正極タブ群の形状、及び正極導電部材の形状が異なっている。その異なる点について図8及び図9を用いて説明する。なお、第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
基端部120から枝分かれするように各延出部121,122が形成されているため、第1実施形態の延出部72と比較して、各延出部121,122の厚さ(各正極タブ31が重なる方向の長さ)が薄くなっている。このため、各延出部121,122の厚さが薄くなっている分だけ、厚さ方向(各対向部101,102の対向方向)のデッドスペースが削減されている。
本実施形態では、正極導電部材の構成が第1実施形態と異なっている。その異なる点について図10〜図12を用いて説明する。なお、第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
図11に示すように、第1対向板131の形状に沿って延出部72が蛇行しているため、延出部72の延出方向の長さX5が、延出部72の全長よりも短くなっている。
(4)延出部72を構成する各正極タブ31が溶接された溶接部150を設けた。これにより、第1実施形態のように各対向部81,82で挟みこむことなく、正極タブ群41が湾曲した状態で保持されている。これにより、正極タブ群41を挟み込むための第2対向部82を省略することができる分だけ、構成の簡素化を図ることができる。
先ず、図12(a)に示すように、第1実施形態の第2対向部82と同一形状の第2対向板132を用意する。そして、各対向板131,132を用いて正極タブ群41を挟み込む。これにより、図12(b)に示すように、正極タブ群41が各対向板131,132の形状に沿って変形する。その後、第2対向板132を取り外す。そして、第1対向板131と正極タブ群41とが接触している領域の複数箇所に対して溶接に係る電圧を付与する。これにより、図11に示すように、溶接部150が形成され、正極タブ群41が湾曲した状態が保持される。
本実施形態では、正極導電部材の構成が第1実施形態と異なっている。その異なる点について図13及び図14を用いて説明する。なお、第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
正極タブ群41の一部が湾曲部162の内側に形成された収容空間S1に収容されている。そして、正極タブ群41において収容空間S1に収容されている部位は、湾曲部162の形状に沿って湾曲している。これにより、図14に示すように、延出部72の延出方向の長さX6が、延出部72の全長よりも短くなっている。よって、上述した(1)〜(3)の効果を奏する。
○ 第1実施形態では、各波形部81b,82bは正弦波形状であったが、これに限られず、例えば矩形波形状、ノコギリ波形状等任意である。また、波形という周期的なものに限られず、非周期に蛇行する形状のものであってもよい。要は、延出方向において各対向部81,82に沿った長さが長くなるようになっていればよい。第2〜第3実施形態についても同様である。
○ 各実施形態では、二次電池10はリチウムイオン二次電池であったが、これに限られず、ニッケル水素等の他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
○ 各実施形態では、二次電池10は車両に搭載されている構成としたが、これに限られず、他の装置に搭載される構成としてもよい。
(イ)前記導電部材には、前記タブ群が挿通可能な凹部が形成されており、前記タブ群は、前記凹部内に配置され、前記各タブが束ねられた基端部と、前記基端部から前記積層方向の一方側に向けて延びた第1延出部と、前記基端部から前記積層方向とは反対側に向けて延びた第2延出部と、を備え、前記保持部は、前記第1延出部の少なくとも一部を保持するとともに、前記第2延出部の少なくとも一部を保持するものであることを特徴とする請求項4に記載の蓄電装置。
(ハ)電極及びセパレータを有する電極組立体と、前記電極の一端から突出するように設けられたタブが複数重なったタブ群と、前記タブ群と接合された導電部材とを備えた蓄電装置において、前記タブ群は延出部を有し、前記導電部材は、前記延出部の延出方向に対して湾曲した保持部を備え、当該保持部によって前記延出部の延出方向に対して湾曲した収容部が形成され、前記延出部の少なくとも一部は、前記収容部に収容された状態で前記保持部によって保持されていることを特徴とする蓄電装置。
Claims (8)
- 電極としての正極電極及び負極電極がセパレータを間に挟んだ層状の構造を有する電極組立体と、
前記電極の一端から突出するように設けられたタブが複数重なったタブ群と、
前記タブ群と接合された導電部材と
を備えた蓄電装置において、
前記タブ群は前記電極組立体の積層方向に延出した延出部を有し、
前記導電部材は、前記延出部の延出方向に対して湾曲した保持部を有し、
前記保持部に前記延出部の少なくとも一部が保持されていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記保持部は、前記タブ群の先端部分を保持するものであることを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記保持部は、前記延出方向に沿った波形状であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記タブ群は、前記積層方向に向けて曲がった曲がり部を備え、
前記延出部は前記曲がり部を基端として前記積層方向に延出していることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 前記保持部は、前記延出部を、前記延出部において前記タブが重なる方向から挟む一対の挟持部であることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記保持部は、前記延出部を構成する複数のタブが溶接された溶接部を有することを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 電極及びセパレータを有する電極組立体と、
前記電極の一端から突出するように設けられたタブが複数重なったタブ群と、
前記タブ群と接合された導電部材とを備えた蓄電装置において、
前記タブ群は延出部を有し、
前記導電部材は、
前記延出部の延出方向に対して湾曲した収容部と、
前記収容部に沿って湾曲した保持部と
を有し、
前記収容部と前記保持部により、前記延出部の少なくとも一部が収容、及び保持されていることを特徴とする蓄電装置。 - 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1〜7のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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JP5966695B2 (ja) | 2016-08-10 |
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