JP2014160614A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶接を行うことなく未塗工部と導電端子部との電気的な接続を確保することができる蓄電装置を提供すること。
【解決手段】二次電池10において、正電極シート21は、正極側金属箔21aが露出する未塗工部21cを有し、負電極シート31は、負極側金属箔31aが露出する未塗工部31cを有する。正極側の未塗工部21cと負極側の未塗工部31cとは、未塗工部側縁部21d及び未塗工部側縁部31dから互いに離れて突出している。正極側の未塗工部21cは、セパレータ19を介して負極側活物質層31bの縁部と正極側の導電端子部33aとの間に挟持されている被挟持部21fを有する。また、負極側の未塗工部31cは、負極側の未塗工部側縁部31dと負極側の導電端子部37aとの間に挟持されている被挟持部31fを有する。
【選択図】図4
【解決手段】二次電池10において、正電極シート21は、正極側金属箔21aが露出する未塗工部21cを有し、負電極シート31は、負極側金属箔31aが露出する未塗工部31cを有する。正極側の未塗工部21cと負極側の未塗工部31cとは、未塗工部側縁部21d及び未塗工部側縁部31dから互いに離れて突出している。正極側の未塗工部21cは、セパレータ19を介して負極側活物質層31bの縁部と正極側の導電端子部33aとの間に挟持されている被挟持部21fを有する。また、負極側の未塗工部31cは、負極側の未塗工部側縁部31dと負極側の導電端子部37aとの間に挟持されている被挟持部31fを有する。
【選択図】図4
Description
本発明は、第1の電極と第2の電極の未塗工部にそれぞれ導電端子部が接続されている蓄電装置に関する。
蓄電装置で用いられる電極組立体は、正極電極(第1の電極)と負極電極(第2の電極)の間にセパレータを介在させた状態で積層して形成されている。例えば特許文献1の蓄電装置において、図7に示すように、素子80は、シート状の正極81及び負極82を、それらの間にセパレータ83を介在させた状態で積層して形成されている。正極81は対向する2箇所に形成されたリード部81aを備え、負極82も図示しないが、対向する2箇所に形成されたリード部を備える。また、蓄電装置は、第1フレーム84及び第2フレーム(図示せず)を備える。第1フレーム84と第2フレームは互いに絶縁されている。第1フレーム84の一対の接続部84aには、正極81のリード部81aが電気的に接続され、第2フレームの一対の接続部には、負極82のリード部が電気的に接続されている。
ところが、特許文献1において、素子80と第1フレーム84及び第2フレームとの電気的な接続は、リード部81aと、接続部84aとを溶接により接合して行っている。このため、溶接の際の熱により、セパレータ83の溶融やシャットダウンが生じたり、素子80における活物質が加熱されて好ましくない。
本発明は、溶接を行うことなく未塗工部と導電端子部との電気的な接続を確保することができる蓄電装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の蓄電装置は、金属箔の少なくとも一方の面に活物質層を有する第1の電極と第2の電極の間にセパレータを介在させた状態で積層して形成された電極組立体をケース内に有し、前記第1の電極と第2の電極は、前記活物質層を有する面において前記金属箔が露出する未塗工部をそれぞれ有し、前記第1の電極と第2の電極の未塗工部は前記活物質層における未塗工部側縁部から互いに離れて突出しており、前記第1の電極と第2の電極の前記未塗工部にそれぞれ導電端子部が接続されている蓄電装置であって、前記未塗工部は、前記活物質層の縁部と、該縁部に向き合う前記導電端子部との間に挟持されている被挟持部を有することを要旨とする。
これによれば、活物質層の縁部と導電端子部との間に未塗工部の被挟持部が挟持されるため、未塗工部は、導電端子部に対して接触した状態が維持され、未塗工部と導電端子部との電気的な接続を確保することできる。したがって、未塗工部と導電端子部との電気的な接続を確保するために溶接を採用する必要がなく、溶接の際の熱による影響を活物質が受けることもなく、セパレータの微細な孔が遮断されてしまう(所謂シャットダウン)こともない。
また、蓄電装置において、前記被挟持部は、前記活物質層の面に沿う方向に対し屈曲しているのが好ましい。
これによれば、未塗工部における被挟持部が屈曲する前の形状へ復帰しようとする力により、被挟持部を導電端子部に強く押し付けることが可能になり、未塗工部を導電端子部に電気的に接続した状態を維持することできる。
これによれば、未塗工部における被挟持部が屈曲する前の形状へ復帰しようとする力により、被挟持部を導電端子部に強く押し付けることが可能になり、未塗工部を導電端子部に電気的に接続した状態を維持することできる。
また、前記第1の電極と第2の電極とはそれぞれの未塗工部側縁部が前記電極組立体において反対側の面に配置されていてもよい。
これによれば、第1の電極の未塗工部と、第2の電極の未塗工部とが電極組立体において反対側の面に配置される。よって、各未塗工部に接続する導電端子部も第1の電極と第2の電極とで、電極組立体において反対側の面に配置されることとなり、導電端子部の配置間違いを無くすことができる。
これによれば、第1の電極の未塗工部と、第2の電極の未塗工部とが電極組立体において反対側の面に配置される。よって、各未塗工部に接続する導電端子部も第1の電極と第2の電極とで、電極組立体において反対側の面に配置されることとなり、導電端子部の配置間違いを無くすことができる。
また、前記第1の電極と第2の電極は、それぞれの前記未塗工部が前記活物質層を挟んで両側に形成されており、前記第1の電極と第2の電極の未塗工部側縁部が直交するように配置されていてもよい。
これによれば、第1の電極と第2の電極のそれぞれにおいて、導電端子部との電気的な接続箇所を増やすことができる。
また、前記第1の電極の被挟持部は前記第2の電極の活物質層の縁部と、前記導電端子部との間に挟持されており、前記第1の電極の被挟持部と前記第2の電極の活物質層の縁部との間には前記セパレータが介在している。
また、前記第1の電極の被挟持部は前記第2の電極の活物質層の縁部と、前記導電端子部との間に挟持されており、前記第1の電極の被挟持部と前記第2の電極の活物質層の縁部との間には前記セパレータが介在している。
これによれば、第1の電極の未塗工部が第2の電極の活物質層の縁部によって挟持される状態となっても、セパレータによって短絡することを防止できる。
また、前記第2の電極の被挟持部は前記第2の電極の活物質層の縁部と、前記導電端子部との間に挟持されており、前記第2の電極の未塗工部と前記第1の電極の活物質層の縁部との間には前記セパレータが介在している。
また、前記第2の電極の被挟持部は前記第2の電極の活物質層の縁部と、前記導電端子部との間に挟持されており、前記第2の電極の未塗工部と前記第1の電極の活物質層の縁部との間には前記セパレータが介在している。
これによれば、第2の電極の未塗工部は、第1の電極の活物質層の縁部によって挟持できなくても第2の電極の活物質層の縁部によって確実に挟持できる。
前記第1の電極は正極であり、前記第2の電極は負極である。
前記第1の電極は正極であり、前記第2の電極は負極である。
前記蓄電装置は二次電池である。
本発明によれば、溶接を行うことなく未塗工部と導電端子部との電気的な接続を確保することができる。
(第1の実施形態)
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第1の一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した第1の一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1及び図2に示すように、二次電池10において、ケース11には充放電要素としての電極組立体14及び電解質としての電解液(図示略)が収容されている。ケース11は、有底の本体部材12と、矩形平板状の蓋部材13とを有し、蓋部材13と本体部材12はレーザ溶接によって接合されている。本体部材12は、長方形状の底板12aと、底板12aの対向する一対の短側縁から立設された短側壁12bと、底板12aの対向する一対の長側縁から立設された長側壁12cとを備える。
本体部材12には、電極組立体14を挿入するための挿入口12dが開口している。また、本体部材12の内側には、樹脂製及び有底の絶縁部材17が収容されている。蓋部材13は、挿入口12dを閉塞する。ケース11を構成する本体部材12と蓋部材13は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池であり、リチウムイオン電池である。電極組立体14には、当該電極組立体14から電気を取り出すための正極端子15と負極端子16が電気的に接続されている。そして、正極端子15及び負極端子16は、蓋部材13を貫通してケース11外に突出している。
電極組立体14は、第1の電極としての複数の正電極シート21と、第2の電極としての複数の負電極シート31とが、両者を絶縁するセパレータ19を間に介在させた状態で交互に積層されて構成されている。また、電極組立体14は、積層方向に底板12aが並ぶ状態で本体部材12内に収容されている。
図3に示すように、各電極シート21,31及びセパレータ19はそれぞれ矩形状である。正電極シート21は、正極側の金属箔としての矩形状の正極側金属箔(本実施形態ではアルミニウム箔)21aと、その正極側金属箔21aの両面の正極側の活物質層21b(以下、正極側活物質層21bと記載する)とを有する。負電極シート31は、負極側の金属箔としての矩形状の負極側金属箔(本実施形態では銅箔)31aと、その負極側金属箔31aの両面の負極側の活物質層31b(以下、負極側活物質層31bと記載する)を有する。
なお、各電極シート21,31において、一対の長辺が各活物質層21b,31bの面に沿って延びる方向を各電極シート21,31の長手方向とし、一対の短辺が各活物質層21b,31bの面に沿って延びる方向を各電極シート21,31の短手方向とする。また、電極組立体14において、各電極シート21,31の長手方向に沿った方向を電極組立体14の長手方向とし、各電極シート21,31の短手方向に沿った方向を電極組立体14の短手方向とする。正極側活物質層21bは負極側活物質層31bよりも一回り小さく形成されている。
正電極シート21は、正極側活物質層21bを有する両面において、正極側金属箔21aが露出する正極側の未塗工部21cを有する。正極側活物質層21bの四つの縁部のうち未塗工部21cが突出する縁部を正極側の未塗工部側縁部21dとする。正極側の未塗工部21cは矩形であり、正極側の未塗工部側縁部21dの全体に亘って設けられている。本実施形態では、正電極シート21において、1辺のみに未塗工部21cが設けられている。
負電極シート31は、負極側活物質層31bを有する両面において、負極側金属箔31aが露出する負極側の未塗工部31cを有する。負極側活物質層31bの四つの縁部のうち未塗工部31cが突出する縁部を負極側の未塗工部側縁部31dとする。負極側の未塗工部31cは矩形であり、負極側の未塗工部側縁部31dの全体に亘って設けられている。本実施形態では、負電極シート31において、1辺のみに未塗工部31cが設けられている。
図1、図4(b)及び図4(c)に示すように、正極側の未塗工部側縁部21dは電極組立体14の一面を構成しており、正極側の未塗工部21cは、電極組立体14の一面から突出している。負極側の未塗工部側縁部31dは、電極組立体14の一面とは反対側の他面を構成しており、負極側の未塗工部31cは、電極組立体14の他面から突出している。つまり、正極側の未塗工部側縁部21dと負極側の未塗工部側縁部31dは、電極組立体14において反対側の面に配置されており、正極側の未塗工部21cと負極側の未塗工部31cとは互いに離れた状態で反対方向に突出している。
上記構成の電極組立体14は、有底の絶縁部材17に収容されるとともに、電極組立体14の積層方向に底板12aが並ぶ状態で底板12a上に支持されている。また、電極組立体14は、負極側活物質層31bと同じ広さに形成された樹脂製の支持部材30上にセパレータ19を介して積層されている。支持部材30に積層されたセパレータ19は、支持部材30の四つの縁部を覆っている。
なお、図3に示すように、セパレータ19の四つの縁部のうち、短手方向に延びる一方の縁部を第1縁部19aとし、他方の縁部であり、かつ第1縁部19aの対辺となる縁部を第2縁部19bとする。また、長手方向に延びる一方の縁部を第3縁部19cとし、他方の縁部であり、かつ第3縁部19cの対辺となる縁部を第4縁部19dとする。
図4(a)〜図4(c)に示すように、複数のセパレータ19のうち、負電極シート31の真下に積層されたセパレータ19は、その第1縁部19aが真上の負電極シート31の負極側活物質層31bよりも僅かに突出している。また、負電極シート31の真下に積層されたセパレータ19の第2縁部19bは、真上の負電極シート31から垂れ下がる未塗工部31cの先端まで覆う長さで垂れ下がっており、真下の正電極シート21を覆っている。
複数のセパレータ19のうち、正電極シート21の真下に積層されたセパレータ19は、その第2縁部19bが真下の負電極シート31の負極側活物質層31bよりも僅かに突出している。また、正電極シート21の真下に積層されたセパレータ19は、その第1縁部19aが、真上の正電極シート21から垂れ下がる未塗工部21cの先端まで覆う長さで垂れ下がっており、真下の負電極シート31の端面全体を覆っている。また、支持部材30の真上に積層されたセパレータ19は、その第2縁部19bが真上の正電極シート21の正極側活物質層21bよりも突出しており、第1縁部19aが、真上の正電極シート21から垂れ下がる未塗工部21cの先端までの覆う長さで垂れ下がっている。なお、支持部材30の厚みは正電極シート21よりも厚く、電極組立体14の積層方向において、未塗工部21cの先端は支持部材30を超えて飛び出ない。
よって、複数のセパレータ19は、電極組立体14の一面では、積層方向に沿って第1縁部19aが垂れ下がった状態と、垂れ下がっていない状態が交互に繰り返され、電極組立体14の他面では、積層方向に沿って第2縁部19bが垂れ下がった状態と、垂れ下がっていない状態が交互に繰り返されている。
図1に示すように、全ての正極側の未塗工部21cは、側面視L字状の正極側の導電部材33における導電端子部33aと電気的に接続されている。正極側の導電部材33は、矩形板状の導電端子部33aと、この導電端子部33aに対し直交する端子接続部33bとを備える。端子接続部33bには正極端子15が接続されている。
図4(a)〜図4(c)に示すように、正極側の導電部材33は、電極組立体14における正極側の未塗工部側縁部21dと、この正極側の未塗工部側縁部21dが向き合う一方の短側壁12bとの間に配置されている。端子接続部33bは、電極組立体14に積層されるとともに、電極組立体14と蓋部材13との間に配設されている。
正極側の未塗工部21cは、未塗工部側縁部21d側で屈曲しており、屈曲部より先端側において、導電端子部33aの面に沿って延びるとともに、セパレータ19の第1縁部19aを介して負極側活物質層31bの縁部と正極側の導電端子部33aとの間に挟持されている被挟持部21fを有している。正極側の被挟持部21fと負電極シート31とは、セパレータ19の第1縁部19aによって絶縁されている。また、正極側の被挟持部21fは、外面が導電端子部33aに押し付けられ、電気的な接続が確保されている。また、支持部材30の真上の正電極シート21では、負極側活物質層31bの縁部の代わりに支持部材30の端面によって未塗工部21cの被挟持部21fが挟持されることで電気的な接続が確保されている。
図1に示すように、全ての負極側の未塗工部31cは、側面視L字状の負極側の導電部材37における導電端子部37aと電気的に接続されている。負極側の導電部材37は、矩形板状の導電端子部37aと、この導電端子部37aに対し直交する端子接続部37bとを備える。端子接続部37bには負極端子16が接続されている。
図4(a)〜図4(c)に示すように、負極側の導電部材37は、電極組立体14における負極側の未塗工部側縁部31dと、この負極側の未塗工部側縁部31dが向き合う他方の短側壁12bとの間に配置されている。端子接続部37bは、電極組立体14に積層されるとともに、電極組立体14と蓋部材13との間に配設されている。
負極側の未塗工部31cは、未塗工部側縁部31d側で屈曲しており、屈曲部より先端側において、導電端子部37aの面に沿って延びるとともに、負極側の未塗工部側縁部31d(負極側活物質層31bの縁部)と負極側の導電端子部37aとの間に挟持されている被挟持部31fを有している。なお、負極側の被挟持部31fと正電極シート21とは、セパレータ19の第2縁部19bによって絶縁されている。また、負極側の被挟持部31fは、外面が導電端子部37aに押し付けられ、電気的な接続が確保されている。
次に、二次電池10の製造方法を説明する。
まず、本体部材12内に絶縁部材17を収容する。次に、支持部材30上に積層した電極組立体14を正極側の導電端子部33aと負極側の導電端子部37aとで挟持した状態のまま絶縁部材17内に収容する。
まず、本体部材12内に絶縁部材17を収容する。次に、支持部材30上に積層した電極組立体14を正極側の導電端子部33aと負極側の導電端子部37aとで挟持した状態のまま絶縁部材17内に収容する。
次に、二次電池10の作用を記載する。
二次電池10において、正極側の被挟持部21fは、セパレータ19を介して負極側活物質層31bの縁部と正極側の導電端子部33aの間に挟持されている。また、負電側の被挟持部31fは、負極側の未塗工部側縁部31dと負極側の導電端子部37aとの間に挟持されている。よって、正極側の未塗工部21c及び負極側の未塗工部31cは、それぞれ導電端子部33a,37aに接触した状態が維持され、電気的に接続されている。
二次電池10において、正極側の被挟持部21fは、セパレータ19を介して負極側活物質層31bの縁部と正極側の導電端子部33aの間に挟持されている。また、負電側の被挟持部31fは、負極側の未塗工部側縁部31dと負極側の導電端子部37aとの間に挟持されている。よって、正極側の未塗工部21c及び負極側の未塗工部31cは、それぞれ導電端子部33a,37aに接触した状態が維持され、電気的に接続されている。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)正極側の未塗工部21cは、セパレータ19を介して負極側活物質層31bの縁部と正極側の導電端子部33aとの間に挟持されている被挟持部21fを有する。また、負極側の未塗工部31cは、負極側の未塗工部側縁部31dと負極側の導電端子部37aとの間に挟持されている被挟持部31fを有する。このため、各被挟持部21f,31fは、各導電端子部33a,37aに接触した状態が維持され、電気的な接続が確保される。したがって、各未塗工部21c,31cを溶接することなく各導電端子部33a,37aに電気的に接続でき、溶接の際の熱による影響を各活物質が受けることもなく、セパレータ19の微細な孔が遮断されてしまう(所謂シャットダウン)こともない。
(1)正極側の未塗工部21cは、セパレータ19を介して負極側活物質層31bの縁部と正極側の導電端子部33aとの間に挟持されている被挟持部21fを有する。また、負極側の未塗工部31cは、負極側の未塗工部側縁部31dと負極側の導電端子部37aとの間に挟持されている被挟持部31fを有する。このため、各被挟持部21f,31fは、各導電端子部33a,37aに接触した状態が維持され、電気的な接続が確保される。したがって、各未塗工部21c,31cを溶接することなく各導電端子部33a,37aに電気的に接続でき、溶接の際の熱による影響を各活物質が受けることもなく、セパレータ19の微細な孔が遮断されてしまう(所謂シャットダウン)こともない。
(2)各未塗工部21c,31cは、それぞれ被挟持部21f,31fを有し、各被挟持部21f,31fは各活物質層21b,31bの面に沿う方向に対し屈曲している。このため、各被挟持部21f,31fが屈曲する前の形状へ復帰しようとする力により、各被挟持部21f,31fを各導電端子部33a,37aに強く押し付けることが可能になる。よって、各被挟持部21f,31fを各導電端子部33a,37aに電気的に接続した状態を維持することできる。
(3)各未塗工部21c,31cの先端が、各導電端子部33a,37aに接触するのではなく、各被挟持部21f,31fが各導電端子部33a,37aに面接触する。このため、電極組立体14と各導電端子部33a,37aとの間の電気抵抗が低くなる。
(4)正極側の未塗工部側縁部21dと負極側の未塗工部側縁部31dは、互いに電極組立体14において反対側の面となる位置に配置されている。このため、正極側の未塗工部21cと負極側の未塗工部31cは互いに離れており、異なる方向に突出している。したがって、正極側と負極側とで、正極側の導電部材33及び負極側の導電部材37の配置間違いを無くすことができる。
(5)電極組立体14は、本体部材12の底板12a上に支持部材30を介して支持されている。このため、支持部材30の真上の正電極シート21でも未塗工部21cを支持部材30と正極側の導電端子部33aとの間に挟持させることができる。
(6)各導電端子部33a,37aで電極組立体14を挟み込むだけで、正極側の被挟持部21fと導電端子部33a及び負極側の被挟持部31fと導電端子部37aを接続できる。したがって、各被挟持部21f,31fと、各導電端子部33a,37aとの接続のため、各被挟持部21f,31fを別部材で各導電端子部33a,37aに押し付ける必要がなく、部品点数を増やすことなく接続状態を維持できる。また、各被挟持部21f,31fを、各導電端子部33a,37aに対し一枚ずつ接続する必要がなく、接続作業を簡単に行うことができる。
(第2の実施形態)
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第2の実施形態を図5〜図6にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。なお、図5においては、説明を容易とするため、電極組立体14を構成する正電極シート21、負電極シート31、及びセパレータ19を所定枚ずつ図示し、残りの正電極シート21、負電極シート31、及びセパレータ19については図示を省略している。
次に、蓄電装置を二次電池に具体化した第2の実施形態を図5〜図6にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第1の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。なお、図5においては、説明を容易とするため、電極組立体14を構成する正電極シート21、負電極シート31、及びセパレータ19を所定枚ずつ図示し、残りの正電極シート21、負電極シート31、及びセパレータ19については図示を省略している。
図5に示すように、第2の実施形態において、正極側活物質層21bは、四つの縁部のうち短手方向に延びる一対の縁部それぞれに正極側の未塗工部側縁部21dを備え、各未塗工部側縁部21dから未塗工部21cが突出している。
負極側活物質層31bは、四つの縁部のうち長手方向に延びる一対の縁部それぞれに負極側の未塗工部側縁部31dを備え、各未塗工部側縁部31dから未塗工部31cが突出している。よって、正極側の未塗工部側縁部21dと負極側の未塗工部側縁部31dとは直交するように配置されている。
正極側の未塗工部側縁部21dは、短側壁12bと対向する電極組立体14の2面を構成しており、正極側の未塗工部21cは、電極組立体14の対向する2面から突出している。負極側の未塗工部側縁部31dは、長側壁12cと対向する電極組立体14の2面を構成しており、負極側の未塗工部側縁部31dは電極組立体14の対向する2面から突出している。したがって、電極組立体14は、一対の正極側の未塗工部21cがそれぞれ本体部材12の短側壁12bに向き合い、一対の負極側の未塗工部31cがそれぞれ本体部材12の長側壁12cに向き合う状態で本体部材12内に収容されている。
正極側の導電部材33は、矩形板状の端子接続部33bと、この端子接続部33bの一対の短辺側に対向配置された一対の導電端子部33aとを有する。正極側の導電部材33において、端子接続部33bには正極端子15が接続されている。負極側の導電部材37は、矩形板状の端子接続部37bと、この端子接続部37bの一対の長辺側に対向配置された一対の導電端子部37aとを有しており、導電部材33とは図示しない絶縁部材で互いに絶縁されている。負極側の導電部材37において、端子接続部37bには負極端子16が接続されている。
図6(a)及び図6(b)に示すように、正極側の導電部材33において、各導電端子部33aは、正極側の未塗工部側縁部21d及び負極側活物質層31bの縁部と、各短側壁12bとの間に配置されている。また、負極側の導電部材37において、各導電端子部37aは、負極側の未塗工部側縁部31d及び正極側活物質層21bの縁部と、各長側壁12cとの間に配置されている。
正電極シート21の真下に積層されたセパレータ19は、第1縁部19aと第2縁部19bが真上の正電極シート21から垂れ下がる未塗工部21cの先端まで覆う長さで垂れ下がっている。また、正電極シート21の真下に積層されたセパレータ19は、第3縁部19cと第4縁部19dが真下の負電極シート31の負極側活物質層31bよりも僅かに突出しており、真下の負電極シート31の端面全体を覆っている。
また、支持部材30の真上に積層されたセパレータ19は、第1縁部19aと第2縁部19bが、真上の正電極シート21から垂れ下がる未塗工部21cの先端まで覆う長さで垂れ下がっており、その第3縁部19cと第4縁部19dが真上の正電極シート21の正極側活物質層21bよりも突出している。
負電極シート31の真下に積層されたセパレータ19は、その第1縁部19aと第2縁部19bが真上の負電極シート31の負極側活物質層31bよりも僅かに突出している。また、負電極シート31の真下に積層されたセパレータ19は、その第3縁部19cと第4縁部19dが、真上の負電極シート31から垂れ下がる未塗工部31cの先端まで覆う長さで垂れ下がっており、真下の正電極シート21を覆っている。
正極側の未塗工部21cは、未塗工部側縁部21d側で屈曲しており、屈曲部より先端側において、正極側の導電端子部33aの面に沿って延びるとともに、セパレータ19の第1縁部19a及び第2縁部19bを介して負極側活物質層31bの縁部と正極側の導電端子部33aとの間に挟持されている被挟持部21fを有している。
負極側の未塗工部31cは、未塗工部側縁部31d側で屈曲しており、屈曲部より先端側において、負極側の導電端子部37aの面に沿って延びるとともに、負極側の未塗工部側縁部31d(負極側活物質層31bの縁部)と負極側の導電端子部37aとの間に挟持されている被挟持部31fを有している。
したがって、第2の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(7)正電極シート21は正極側の未塗工部21cを一対備え、正極側の被挟持部21fは、それぞれ正極側の導電端子部33aと負極側活物質層31bの縁部との間に挟持されている。また、負電極シート31は負極側の未塗工部31cを一対備え、負極側の被挟持部31fは、それぞれ負極側の導電端子部37aと負極側の未塗工部側縁部31dとの間に挟持されている。このため、各未塗工部21c,31cが、第1の実施形態よりも増えても、各導電端子部33a,37aとの接続のために溶接を必要とせず、その接続作業を簡単なものとすることができる。また、各導電端子部33a,37aと各未塗工部21c,31cとの電気的な接続箇所を増やすことができる。
(7)正電極シート21は正極側の未塗工部21cを一対備え、正極側の被挟持部21fは、それぞれ正極側の導電端子部33aと負極側活物質層31bの縁部との間に挟持されている。また、負電極シート31は負極側の未塗工部31cを一対備え、負極側の被挟持部31fは、それぞれ負極側の導電端子部37aと負極側の未塗工部側縁部31dとの間に挟持されている。このため、各未塗工部21c,31cが、第1の実施形態よりも増えても、各導電端子部33a,37aとの接続のために溶接を必要とせず、その接続作業を簡単なものとすることができる。また、各導電端子部33a,37aと各未塗工部21c,31cとの電気的な接続箇所を増やすことができる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第1の実施形態において、正極側の未塗工部側縁部21dに直交する正極側活物質層21bの縁部のうちの一方からも未塗工部21cを突出させ、正極側の未塗工部21cを電極組立体14の積層方向から見てL字状としてもよい。この場合、正極側の導電部材33において、導電端子部33aも積層方向から見てL字状とする。同様に、負極側の未塗工部側縁部31dに直交する負極側活物質層31bの縁部のうちの一方からも未塗工部31cを突出させ、負極側の未塗工部31cを電極組立体14の積層方向から見てL字状としてもよい。この場合、負極側の導電部材37において、導電端子部37aも積層方向から見てL字状とする。
○ 第1の実施形態において、正極側の未塗工部側縁部21dに直交する正極側活物質層21bの縁部のうちの一方からも未塗工部21cを突出させ、正極側の未塗工部21cを電極組立体14の積層方向から見てL字状としてもよい。この場合、正極側の導電部材33において、導電端子部33aも積層方向から見てL字状とする。同様に、負極側の未塗工部側縁部31dに直交する負極側活物質層31bの縁部のうちの一方からも未塗工部31cを突出させ、負極側の未塗工部31cを電極組立体14の積層方向から見てL字状としてもよい。この場合、負極側の導電部材37において、導電端子部37aも積層方向から見てL字状とする。
○ 第1の実施形態において、正極側の未塗工部21c及び負極側の未塗工部31cのいずれか一方のみを挟持する構成としてもよい。
○ 第2の実施形態において、一対の正極側の未塗工部21cのうち一方を削除してもよく、この場合、正極側の導電部材33において、削除された未塗工部21cと対向した導電端子部33aも削除する。同様に、一対の負極側の未塗工部31cのうちの一方を削除してもよく、この場合、負極側の導電部材37において、削除された未塗工部31cと対向した導電端子部37aを削除する。
○ 第2の実施形態において、一対の正極側の未塗工部21cのうち一方を削除してもよく、この場合、正極側の導電部材33において、削除された未塗工部21cと対向した導電端子部33aも削除する。同様に、一対の負極側の未塗工部31cのうちの一方を削除してもよく、この場合、負極側の導電部材37において、削除された未塗工部31cと対向した導電端子部37aを削除する。
○ 正電極シート21において、正極側活物質層21bは正極側金属箔21aの一面だけに設けられていてもよく、負電極シート31において、負極側活物質層31bは負極側金属箔31aの一面だけに設けられていてもよい。
○ 各実施形態では、蓋部材13から正極端子15及び負極端子16がケース11外に突出する形態としたが、これに限らず、正極端子15及び負極端子16がケース11外に突出する位置は適宜変更してもよい。例えば、第1の実施形態において、正極側の導電端子部33aに正極端子15を接続し、負極側の導電端子部37aに負極端子16を接続し、正極端子15及び負極端子16を本体部材12の長側壁12cからケース11外に突出させてもよい。
また、第2の実施形態において、正極側の導電端子部33aに正極端子15を接続し、正極端子15を本体部材12の短側壁12bからケース11外に突出させてもよい。負極側の導電端子部37aに負極端子16を接続し、負極端子16を本体部材12の長側壁12cからケース11外に突出させてもよい。
○ 各実施形態において、本体部材12の底板12aから正極端子15及び負極端子16がケース11外に突出するように、各導電部材33,37を端子接続部33b,37b側から本体部材12内に収容する。そして、それら導電端子部33a,37aの内側に電極組立体14を収容し、各未塗工部21c,31cの各被挟持部21f,31fを挟持させてもよい。
○ 各実施形態では、電極組立体14の積層方向に本体部材12の底板12aが並ぶように電極組立体14を本体部材12内に収容したが、電極組立体14を本体部材12に収容する方向を変更してもよい。具体的には、電極組立体14の積層方向に本体部材12の長側壁12cが並ぶように電極組立体14を本体部材12内に収容してもよい。
○ 第1の実施形態において、負電極シート31の真下に積層されたセパレータ19において、第1縁部19aは、その真下の正電極シート21における未塗工部側縁部21dを覆っていてもよい。
○ 第2の実施形態において、負電極シート31の真下に積層されたセパレータ19において、第1縁部19a及び第2縁部19bは、その真下の正電極シート21における未塗工部側縁部21dを覆っていてもよい。
○ 電極組立体14を構成する正電極シート21、及び負電極シート31の枚数は適宜変更してもよい。
○ 本発明は、蓄電装置としてのニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。
○ 本発明は、蓄電装置としてのニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。
10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、14…電極組立体、19…セパレータ、21…第1の電極としての正電極シート、21a…第1の電極の金属箔としての正極側金属箔、21b…第1の電極の活物質層としての正極側活物質層、21c…第1の電極の未塗工部、21d…第1の電極の未塗工部側縁部、21f…第1の電極の被挟持部、31…第2の電極としての負電極シート、31a…第2の電極の金属箔としての負極側金属箔、31b…第2の電極の活物質層としての負極側活物質層、31c…第2の電極の未塗工部、31d…第2の電極の未塗工部側縁部、31f…第2の電極の被挟持部、33a,37a…導電端子部。
Claims (8)
- 金属箔の少なくとも一方の面に活物質層を有する第1の電極と第2の電極の間にセパレータを介在させた状態で積層して形成された電極組立体をケース内に有し、
前記第1の電極と第2の電極は、前記活物質層を有する面において前記金属箔が露出する未塗工部をそれぞれ有し、前記第1の電極と第2の電極の未塗工部は前記活物質層における未塗工部側縁部から互いに離れて突出しており、前記第1の電極と第2の電極の前記未塗工部にそれぞれ導電端子部が接続されている蓄電装置であって、
前記未塗工部は、前記活物質層の縁部と、該縁部に向き合う前記導電端子部との間に挟持されている被挟持部を有することを特徴とする蓄電装置。 - 前記被挟持部は、前記活物質層の面に沿う方向に対し屈曲している請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記第1の電極と第2の電極とはそれぞれの未塗工部側縁部が前記電極組立体において反対側の面に配置されている請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記第1の電極と第2の電極は、それぞれの前記未塗工部が前記活物質層を挟んで両側に形成されており、前記第1の電極と第2の電極の未塗工部側縁部が直交するように配置されている請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記第1の電極の被挟持部は前記第2の電極の活物質層の縁部と、前記導電端子部との間に挟持されており、前記第1の電極の被挟持部と前記第2の電極の活物質層の縁部との間には前記セパレータが介在している請求項2〜請求項4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記第2の電極の被挟持部は前記第2の電極の活物質層の縁部と、前記導電端子部との間に挟持されており、前記第2の電極の未塗工部と前記第1の電極の活物質層の縁部との間には前記セパレータが介在している請求項2〜請求項5のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記第1の電極は正極であり、前記第2の電極は負極である請求項1〜請求項6のうち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請求項1〜請求項7のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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JP2013031202A JP2014160614A (ja) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | 蓄電装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017050069A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
JP2021034349A (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | 株式会社日立製作所 | 二次電池及びホイール内電動システム |
CN116280622A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-06-23 | 一道新能源科技(衢州)有限公司 | 一种具有防护功能的perc双面电池存储装置 |
-
2013
- 2013-02-20 JP JP2013031202A patent/JP2014160614A/ja active Pending
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