JP2015225736A - 蓄電装置 - Google Patents
蓄電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015225736A JP2015225736A JP2014108660A JP2014108660A JP2015225736A JP 2015225736 A JP2015225736 A JP 2015225736A JP 2014108660 A JP2014108660 A JP 2014108660A JP 2014108660 A JP2014108660 A JP 2014108660A JP 2015225736 A JP2015225736 A JP 2015225736A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- negative electrode
- current collector
- stacking direction
- electrode
- 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
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
Description
通常、リチウムイオン二次電池の電池ケース内には、発電要素としての電極組立体が収容されており、電極組立体は金属箔に正極活物質を塗布した正極と、金属箔に負極活物質を塗布した負極と、正極と負極との間に介在されるセパレータとを有している。
電極組立体としては、例えば、巻回型の電極組立体と積層型の電極組立体が存在する。巻回型の電極体は、長尺状の正極および負極の間にセパレータを介在させた電極シートを巻回することにより形成されている。一方、積層型の電極組立体は、多数枚の正極、負極およびセパレータが交互に積層される構造を有する。
特許文献1に開示された蓄電装置は、各電極の縁部に形成されるとともに活物質が塗布されていない集電部と、同極の集電部を電極体における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められて形成される集電群とを備えている。また、集電群における積層方向の一方の最外面には、接続部材と電気的に接続される接続部を有し、積層方向に位置する電極体の片側に集電部が集められて形成されている。従って、電極体の積層方向において一方から他方へ向かうほど、集電部における電極の縁部から接続部までの距離が大きくなる。
電極組立体の積層方向の一側とは電極組立体の積層方向の中心より一方の側を指し、電極組立体の積層方向の他側とは積層方向の中心より他方の側を指す。
一方、電極組立体の積層方向における負極集約部に近い最小単位の電池体では、正極集電体の正極引き出し長さは、積層方向の一側の正極集電体の正極引き出し長さよりも長い。また、負極集約部に近い最小単位の電池体では、負極集電体の負極引き出し長さは、積層方向の他側の負極集電体の負極引き出し長さよりも短い。
従って、正極集約部に近い最小単位の電池体における両集電体の電気抵抗と負極集約部に近い最小単位の電池体における両集電体の電気抵抗はほぼ同じとなる。
正極集電体の正極引き出し長さは、正極集約部から積層方向の他側へ向かうにつれて長くなり、負極集電体の負極引き出し長さは、負極集約部から積層方向の一側へ向かうにつれて長くなる。このため、電極組立体の積層方向において、正極および負極を有する最小単位の電池体毎の電気抵抗のばらつきを抑制することができる。なお、最小単位の電池体とは、電極組立体において、互いに一対となる正極および負極を含み、電池としての機能を有する最小単位の電池機能部である。
この場合、正極集電体および負極集電体の材料の電気抵抗率に応じて正極引き出し幅と負極引き出し幅を互いに異ならせることにより、電極組立体の積層方向において、最小単位の電池体毎の両集電体の電気抵抗を同一にすることができる。
この場合、正極引き出し長さは、積層方向の一側から他側へ向かうにつれて長くなり、負極引き出し長さは、積層方向の他側から一側へ向かうにつれて長くなる。このため、電極組立体の積層方向において、全ての電池体の電気抵抗のばらつきを抑制することができる。
以下、第1の実施形態に係る蓄電装置について図面を参照して説明する。
本実施形態では、蓄電装置としての二次電池について例示し、本実施形態の二次電池は具体的にはリチウムイオン二次電池である。
図2に示すように、ケース本体12の内面には、電池ケース11に収容された電極組立体20との絶縁を図るための絶縁部材としての絶縁シート15が貼着されている。また、蓋体14の内側面には、電池ケース11に収容された電極組立体20との絶縁を図るための絶縁部材としての絶縁シート16が貼着されている。蓋体14には一対の通孔17が形成されている。
図3に示すように、電極組立体20は、シート状の正極21とシート状の負極22とを備える。正極21は、矩形の正極本体23と、正極本体23の縁部に形成される帯状の正極集電体24を有する。正極本体23は、正極金属箔25と、正極金属箔25の両面に塗工された正極活物質により形成された正極活物質層26を有する。正極集電体24は正極金属箔25により形成されており、正極集電体24には、正極活物質が塗工されていない。なお、本実施形態の正極金属箔25はアルミニウム箔である。
最小単位の電池体Eは、電極組立体20において、互いに一対となる正極21および負極22を含み、電池としての機能を有する最小単位の電池機能部である。
各負極集電体28は、正極集電体24と重ならないように、正極集電体24と同様に、積層方向に沿って列状に配置されている。本実施形態において、各正極集電体24は互いに同一寸法に設定されており、負極集電体28も同様に互いに同一寸法に設定されている。図4(a)に示すように、各正極集電体24は、電極組立体20における積層方向の中心Cよりも一側の端部側に集められて正極集電群32を形成する。図4(b)に示すように、各負極集電体28は、正極集電体24と同様に、電極組立体20における積層方向の中心Cよりも他側の端部側に集められて負極集電群33を形成する。なお、本実施形態では、電極組立体20の積層方向の中心Cより一方の側を一側とし、中心Cより他方の側を他側としている。
図4(a)、図4(b)に示すように、正極集電板34および負極集電板35の長手方向の一方の縁部には、断面円弧状の面取部40が形成されている。正極集電板34および負極集電板35の短手方向の長さは、電極組立体20の積層方向の厚さよりも小さく設定されている。図2に示すように、正極集電板34の長手方向の長さは、正極集電板34に正極集電群32を接合した際に、他の部材と干渉しない長さに設定されている。また、負極集電板35の長手方向の長さは、正極集電板34と同様に、負極集電板35に負極集電群33を接合した際に、他の部材と干渉しない長さに設定されている。本実施形態では、正極集電群32が正極集電板34に接合された状態では、正極集電板34は、電極組立体20の積層方向と直交する方向であってケース本体12の内面に向かって突出する。また、負極集電群33が負極集電板35に接合された状態では、負極集電板35は、電極組立体20の積層方向と直交する方向であってケース本体12の内面に向かって突出する。
正極集電板34および負極集電板35は、正極集電群32および負極集電群33に接合した際にケース本体12の内面と干渉しない。正極集電板34及び負極集電板35の厚みは、電極組立体20から必要十分に集電可能とされる厚み(1.5mm程度)とされている。
図4(a)に示すように、正極集電体24は、電極組立体20における積層方向の中心Cより他側の端部から、積層方向の中心Cより一側の端部に向かって集約されている。具体的に言えば、電極組立体20おいて最も他側に位置する正極集電体24が、最も一側に位置する正極集電体24に接近するように各正極集電体24が集約されている。正極集電板34の面取部40を積層方向の一側に向け、各正極集電体24が正極集電板34の面取部40に集約され、面取部40により正極集電板34の上面側へ折り返されている。複数の正極集電体24を集約した正極集電群32は、正極集電板34の上面側において正極集電板34に対して溶接により接合され、正極溶接部41が形成されている。
正極集電群32では、面取部40に対応する位置に集電部としての正極集約部42が形成されている。本実施形態では、正極集約部42は、ケース本体12と干渉しない範囲にて積層方向の中心Cから最も一側となる位置に形成されている。なお、正極集電板34の上面側に面取部40において折り返された各正極集電体24の一部が重ねられる。
図4(b)に示すように、負極集電体28は、電極組立体20における積層方向の中心Cより一側の端部から、積層方向の中心Cより他側の端部に向かって集約されている。具体的に言えば、電極組立体20おいて最も一側に位置する負極集電体28が、最も他側に位置する負極集電体28に接近するように各負極集電体28が集約されている。負極集電板35の面取部40を積層方向の他側に向け、各負極集電体28が負極集電板35の面取部40に集約され、面取部40により負極集電板35の上面側へ折り返されている。複数の負極集電体28を集約した負極集電群33は、負極集電板35の上面側において負極集電板35に対して溶接により接合され、負極溶接部43が形成されている。
負極集電群33では、面取部40に対応する位置に集電部としての負極集約部44が形成されており、負極集約部44は正極集約部42と離間して形成される。本実施形態では、負極集約部44は、ケース本体12と干渉しない範囲にて積層方向の中心Cから最も他側となる位置に形成されている。なお、負極集電板35の上面側に面取部40において折り返された各負極集電体28の一部が重ねられる。
因みに、図6では、積層方向の一端(他側)に正極集約部および負極集約部を形成した従来の電極組立体における電池体の集電体の電気抵抗(正極集電体と負極集電体の電気抵抗の和)を比較例として示す。この比較例では、一側の電池体の両集電体の抵抗は、一側から他側へ向けて小さくなり、つまり、電池体E毎に集電体の電気抵抗のばらつきが存在する。
本実施形態では、正極集電体24の材料(アルミニウム)と負極集電体28の材料(銅)が互いに異なるため、材料の電気抵抗率に応じて正極引き出し幅W1を負極引き出し幅W2と異ならせて設定している。具体的には、正極集電体24の正極引き出し幅W1を材料の電気抵抗率に応じて負極引き出し幅W2よりも大きく設定(W1:W2=3:2)している。正極引き出し幅W1を負極引き出し幅W2と異ならせることにより、正極集電体24と負極集電体28の材料の相違による電気抵抗が調整され、積層方向における電池体E毎の集電体の電気抵抗がばらつかないようにしている。
(1)電極組立体20の積層方向における最も一側に位置する電池体E1では、正極集電体24の正極引き出し長さL1は、積層方向の他側に位置する他の電池体Eの正極集電体24の正極引き出し長さL1よりも短い。また、最も一側に位置する電池体E1における負極集電体28の負極引き出し長さL2は、積層方向の他側に位置する他の負極集電体28の負極引き出し長さL2よりも長い。一方、電極組立体20の積層方向における最も他側に位置する電池体E2では、正極集電体24の正極引き出し長さL1は積層方向の一側に位置する正極集電体24の正極引き出し長さL1よりも長い。また、最も他側に位置する電池体E2における負極集電体28の負極引き出し長さL2は、積層方向の他側に位置する他の負極集電体28の負極引き出し長さL2よりも短い。従って、最も一側に位置する電池体E1における両集電体24、28の電気抵抗と最も他側に位置する電池体E2における両集電体24、28の電気抵抗は同じとなる。正極引き出し長さL1は、積層方向の他側へ向かうにつれて長くなり、負極引き出し長さL2は、積層方向の一側へ向かうにつれて長くなる。このため、電極組立体20の積層方向において、電池体E毎の集電体の電気抵抗のばらつきを抑制することができる。
次に第2の実施形態について説明する。
本実施形態では、電極組立体における正極集約部および負極集約部の積層方向の位置が、第1の実施形態と異なる。本実施形態では、第1の実施形態の説明を援用し共通の符号を用いて説明する。
一方、電極組立体20の積層方向における負極集約部44に近い電池体E4では、正極集電体24の正極引き出し長さL1は積層方向の一側の正極集電体24の正極引き出し長さL1よりも長い。また、負極集約部44に近い電池体E4における負極集電体28の負極引き出し長さL2は、積層方向の他側の負極集電体28の負極引き出し長さL2よりも短い。従って、正極集約部42に近い電池体E3における両集電体24、28の電気抵抗と負極集約部44に近い電池体E4における両集電体24、28の電気抵抗はほぼ同じとなる。正極引き出し長さL1は、正極集約部42から積層方向の他側へ向かうにつれて長くなり、負極引き出し長さL2は、負極集約部44から積層方向の一側へ向かうにつれて長くなるため、電極組立体20の積層方向における正極集約部42と負極集約部44との間では電池体E毎の電気抵抗のばらつきを抑制することができる。
○ 上記の実施形態では、正極集電体(負極集電体)を正極集電板(負極集電板)において折り返して正極集約部(負極集約部)を形成したが、正極集約部(負極集約部)は正極集電板(負極集電板)を用いた折り返しに限らない。正極集電体(負極集電体)を折り曲げずに正極集約部(負極集約部)を形成してもよい。
○ 上記の実施形態では、電極組立体を積層型としたが、電極組立体は積層型に限定されない。例えば、帯状の正極と帯状の負極とをセパレータを介して重ね、重ねた正極および負極を巻回して層状に積層した巻回型の電極組立体としてもよい。そして、巻回型の電極組立体の場合には、正極集電体および負極集電体を備えていればよい。
○ 上記の実施形態では、蓄電装置として二次電池を例示したが、蓄電装置は二次電池に限らず、例えば、電気二重層コンデンサ等、電池以外のキャパシタに適用してもよい。
11 電池ケース
12 ケース本体
14 蓋体
20 電極組立体
21 正極
22 負極
23 正極本体
24 正極集電体
25 正極金属箔
26 正極活物質層
27 負極本体
28 負極集電体
29 負極金属箔
30 負極活物質層
31 セパレータ
32 正極集電群
33 負極集電群
34 正極集電板
35 負極集電板
37 正極端子
38 負極端子
42 正極集約部
44 負極集約部
C 積層方向の中心
E、E1、E2 電池体
L1 正極引き出し長さ
L2 負極引き出し長さ
W1 正極引き出し幅
W2 負極引き出し幅
Claims (3)
- 複数の正極および複数の負極が絶縁状態を保ちつつ交互に積層される層状の電極組立体を備え、
前記正極は、正極本体と前記正極本体から引き出される帯状の正極集電体とを備え、
前記負極は、負極本体と前記負極本体から引き出される帯状の負極集電体とを備え、
複数の前記正極集電体を前記電極組立体の積層方向に集約する正極集約部が形成され、
複数の前記負極集電体を前記電極組立体の積層方向に集約する負極集約部が前記正極集約部と離間して形成される蓄電装置において、
前記正極集約部は、前記電極組立体の積層方向において積層方向の中心よりも一側となる位置に設けられ、
前記正極集約部から前記電極組立体の積層方向の他側へ向かうにつれて、前記正極集電体における前記正極本体から前記正極集約部までの正極引き出し長さが長く設定され、
前記負極集約部は、前記電極組立体の積層方向において積層方向の中心よりも他側となる位置に設けられ、
前記負極集約部から前記電極組立体の積層方向の一側へ向かうにつれて、前記負極集電体における前記負極本体から前記負極集約部までの負極引き出し長さが長く設定されることを特徴とする蓄電装置。 - 前記正極引き出し長さに対する正極引き出し幅は、前記負極引き出し長さに対する負極引き出し幅と異なることを特徴とする請求項1記載の蓄電装置。
- 前記正極集約部は、前記電極組立体の積層方向において積層方向の中心から最も一側となる位置に設けられ、
前記電極組立体の積層方向の一側から他側へ向かうにつれて、前記正極引き出し長さが長く設定され、
前記負極集約部は、前記電極組立体の積層方向において積層方向の中心から最も他側となる位置に設けられ、
前記電極組立体の積層方向の他側から一側へ向かうにつれて、前記負極引き出し長さが長く設定されることを特徴とする請求項1又は2記載の蓄電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014108660A JP6314658B2 (ja) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | 蓄電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014108660A JP6314658B2 (ja) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | 蓄電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015225736A true JP2015225736A (ja) | 2015-12-14 |
JP6314658B2 JP6314658B2 (ja) | 2018-04-25 |
Family
ID=54842361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014108660A Active JP6314658B2 (ja) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | 蓄電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6314658B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017038044A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
WO2021106594A1 (ja) | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 三洋電機株式会社 | 蓄電装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MX2009012011A (es) | 2007-05-09 | 2010-01-14 | Nestec Sa | Composiciones aireadas y liofilizadas lacteas o de sustituto lacteo, y metodos para su elaboracion. |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001210303A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-03 | Yuasa Corp | 電池用電極群 |
JP2012181941A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二次電池 |
JP2013161757A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置及び車両 |
-
2014
- 2014-05-27 JP JP2014108660A patent/JP6314658B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001210303A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-08-03 | Yuasa Corp | 電池用電極群 |
JP2012181941A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二次電池 |
JP2013161757A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置及び車両 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017038044A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
JPWO2017038044A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2018-06-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
US10998537B2 (en) | 2015-08-31 | 2021-05-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Battery |
WO2021106594A1 (ja) | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 三洋電機株式会社 | 蓄電装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6314658B2 (ja) | 2018-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5392368B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP6064879B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP6274034B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2019061779A (ja) | 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 | |
JP6756266B2 (ja) | 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 | |
JP6922980B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP6160350B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2018200841A (ja) | 蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置 | |
JP5637245B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP5838838B2 (ja) | 蓄電装置、及び車両 | |
JP6314658B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP6107539B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP6274011B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP6287563B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2016178028A (ja) | 電極体、及び電極体を備える蓄電素子 | |
JP2017022060A (ja) | 蓄電装置 | |
JP6476726B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2015072828A (ja) | 蓄電装置 | |
JP6394867B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP6341026B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2016031851A (ja) | 蓄電装置 | |
JP6048315B2 (ja) | 蓄電装置 | |
WO2017208511A1 (ja) | 蓄電デバイス | |
JP7019124B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2016085844A (ja) | 蓄電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170208 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180126 |
|
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: 20180227 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180312 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6314658 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |