JP2016122533A - 蓄電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】保持テープの保持力の低下を抑制すること。【解決手段】電極組立体14には、電極の積層方向に電極組立体14を保持する複数の保持テープt1〜t6が貼り付けられている。保持テープt1〜t6は、正極端子15や負極端子16と電極組立体14との距離が最も短い部分に位置する保持テープt1,t2と、短い部分以外の部分に位置する保持テープt3〜t6としている。そして、保持テープt1,t2の強度は、他の保持テープt3〜t6の強度に比べて高くしている。【選択図】図6

Description

本発明は、保持テープが貼り付けられた電極組立体を有する蓄電装置に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。二次電池は、正極電極及び負極電極を有する電極組立体と、この電極組立体を収容したケースと、正極及び負極の電極端子と、を有し、各極性の電極端子と電極組立体とが電気的に接続されている。そして、シート状の正極電極と負極電極とを積層した電極組立体には、電極の積層方向に電極組立体を保持する複数の保持テープが貼り付けられている(例えば、特許文献1参照)。
特開2013−48054号公報
前述のように電極を積層した電極組立体では、電極組立体をケースに挿入する際に電極組立体の積層ずれなどを抑制する目的で、保持テープが使用されている。しかしながら、電極組立体を挿入する際に、例えば電極端子の干渉によって保持テープが傷付いてしまうと、保持力の低下に繋がる。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、保持テープの保持力の低下を抑制し得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の蓄電装置は、異なる極性の電極が互いに絶縁された状態で交互に積層された電極組立体と、前記電極組立体が収容されたケースと、前記電極組立体と電気的に接続された端子と、前記電極組立体の積層方向と直交する方向に沿って延びる一方の面から他方の面に亘って貼り付けられた保持テープと、を備え、前記ケースは、開口部を有するケース本体と、前記開口部を閉塞する蓋とを有し、前記端子は、前記蓋に固定され、前記保持テープには、少なくとも前記端子と前記電極組立体との距離が最も短い部分に位置する第1保持テープと、少なくとも前記短い部分以外の部分に位置する第2保持テープと、があり、前記第1保持テープの強度は、前記第2保持テープの強度に比べて高い。
この構成によれば、端子と電極組立体との距離が最も短い部分、すなわちケースに電極組立体を挿入する際に端子が干渉する可能性が高い部分に貼り付けられる保持テープについては、他の保持テープよりも強度の高いものとしている。このため、仮に端子と保持テープとが干渉しても、その干渉によって保持テープが傷付いてしまうなどの可能性を低くすることができる。したがって、保持テープの保持力の低下を抑制できる。
上記蓄電装置において、前記端子は、前記ケース外に一部が突出された極柱部を備え、前記第1保持テープは、前記電極組立体において前記極柱部と対向する部分に位置していることが好ましい。この構成によれば、電極組立体をケースに挿入する際には極柱部に荷重が掛けられることになる。このため、極柱部と対向する部分の保持テープは、極柱部が電極組立体に直接干渉することを抑制しつつ、さらに強度を高めることで、保持テープの保持力の低下を抑制することもできる。
上記蓄電装置において、前記第1保持テープは、前記第2保持テープよりも強度の高い材質としてもよい。この構成によれば、異なる材質の保持テープを用いることにより、保持テープの強度を異ならせることができる。
上記蓄電装置において、前記第1保持テープは、前記第2保持テープよりも厚くても良い。この構成によれば、異なる厚みの保持テープを用いることにより、保持テープの強度を異ならせることができる。
上記蓄電装置において、前記端子は、前記ケース外に一部が突出された極柱部を備え、前記第2保持テープは、前記電極組立体において前記極柱部と対向しない部分に位置している。この構成によれば、強度を高める必要のない部分には、従前の構成を採用することができるので、大幅な設計変更や部品変更などを行う必要がなく、蓄電装置のコスト増加を抑制できる。
上記蓄電装置において、前記蓄電装置の好適な例としては、二次電池を挙げることができる。
本発明によれば、保持テープの保持力の低下を抑制できる。
二次電池を示す斜視図。 電極組立体の分解斜視図。 二次電池の分解斜視図。 図1の1−1線断面図。 ケース本体に電極組立体が収容される状態を示す一部断面図。 二次電池の内部を示す一部断面図。 二次電池の別例を示す一部断面図。 二次電池の別例を示す斜視図。
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した実施形態について図1〜図6を用いて説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11を備えている。ケース11は、一方に開口した有底箱状のケース本体12と、ケース本体12の開口部分を閉塞する平板状の蓋13とを備えている。ケース本体12の開口部分がケース本体12の開口部となり、蓋13は開口部を閉塞する。そして、ケース本体12と蓋13とは、溶接などによって接合されている。
ケース11は、四角箱状であり、長辺と短辺を有する矩形平板状の底壁12aと、底壁12aの四辺から立設された複数の側壁と、を有する。底壁12aは、ケース本体12の開口部分を塞ぐ蓋13と対向する。複数の側壁は、底壁12aの四辺において短辺に立設されるとともに対向する2つの短側壁12b,12cと、底壁12aの四辺において長辺に立設されるとともに対向する2つの長側壁12d,12eと、からなる。長側壁12d,12eは、短側壁12b,12cよりも面積が大きい。この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る。
二次電池10のケース11には、電極組立体14及び電解液(図示略)が収容されている。また、二次電池10は、端子としての正極端子15及び端子としての負極端子16を備える。正極端子15及び負極端子16は、ケース11の壁部としての蓋13に締結され、固定されている。また、正極端子15及び負極端子16は、一部がケース11の内部に位置し、一部がケース11から外部に突出している。なお、本実施形態の二次電池10は、例えばリチウムイオン電池である。
図2に示すように、電極組立体14は、異なる極性の電極としての正極電極21と負極電極22とを、間にセパレータ23を介在させて交互に積層した構造である。負極電極22と正極電極21との間は、セパレータ23によって絶縁されている。なお、正極電極21と、負極電極22と、セパレータ23とを積層した方向を電極組立体14の積層方向とする。
正極電極21、負極電極22、及びセパレータ23は、短辺及び長辺を有する長方形状のシートである。正極電極21は、長方形状の正極金属箔(例えばアルミニウム箔)21aと、当該正極金属箔21aの両面にある正極活物質層21bと、を有する。負極電極22は、長方形状の負極金属箔(例えば銅箔)22aと、当該負極金属箔22aの両面にある負極活物質層22bと、を有する。
正極電極21は、当該正極電極21の端部21cから突出した形状の正極タブ31を有する。同様に、負極電極22は、当該負極電極22の端部22cから突出した形状の負極タブ32を有する。正極電極21と負極電極22は、各タブ31,32の同一極性同士が列状に配置されるように積層されている。
図3に示すように、この実施形態の電極組立体14は、正極電極21と、負極電極22と、セパレータ23と、を積層することにより、直方体状に構成されている。電極組立体14は、積層方向の両端に第1平面14aと第1平面14aに対向する第2平面14bを有する。第1平面14aと第2平面14bには、積層方向から見て正極活物質層21bと負極活物質層22bとが対向する対向領域が投影される。また、電極組立体14は、第1平面14aと第2平面14bを囲む四つの面のうち、その一つの面にタブ側端面14cを備える。また、電極組立体14は、前記四つの面のうち、その一つの面に底面14dを備え、底面14dはタブ側端面14cに対向する。また、電極組立体14は、前記四つの面のうち、残りの二つの面に側面14e,14fを備える。
電極組立体14の各面は、電極組立体14をケース11に収容した状態においてケース11を構成する各壁に面する。具体的に言えば、第1平面14a及び第2平面14bは、ケース本体12の長側壁12d,12eに面する。タブ側端面14cは、蓋13に面する。底面14dは、ケース本体12の底壁12aに面する。側面14e,14fは、ケース本体12の短側壁12b,12cに面する。
図3に示すように、各負極タブ32は、電極組立体14における積層方向の一方に寄せて集められた状態で他方に折り返されている。同様に、各正極タブ31は、電極組立体14における積層方向の一方に寄せて集められた状態で他方に折り返されている。各正極タブ31及び各負極タブ32は、電極組立体14のタブ側端面14cから突出し、電極組立体14のタブ側端面14cから蓋13に向けて突出している。
図3〜図5に示すように、正極端子15は、導電部材としての正極導電部材40を備える。正極導電部材40は、一枚の金属板(本実施形態ではアルミニウム板)で構成されている。正極導電部材40は、ケース11の蓋13と電極組立体14との間に位置する。
正極導電部材40は、相対的に蓋13寄りに配置された第1接合部41と、第1接合部41よりも電極組立体14に近い位置に配置された第2接合部42と、第1接合部41と第2接合部42とを繋ぐ湾曲状の第3接合部43と、を有する。第1接合部41において、電極組立体14のタブ側端面14cと対向した面(下面)には各正極タブ31が溶接され、第1接合部41と各正極タブ31とが電気的に接続されている。
正極端子15は、角柱状の正極頭部51と、正極頭部51の座面51aから突出した正極軸部52と、を備える。この実施形態の正極軸部52は、外周面にねじ溝を有する。正極軸部52は、蓋13に有る貫通孔13bを介してケース11外に突出している。この実施形態では、正極頭部51と正極軸部52により、ケース外に一部が突出された正極端子15の極柱部15aを構成する。正極軸部52は、絶縁性のOリング53に挿通されている。また、正極軸部52は絶縁性のフランジ付きリング54に挿通されている。フランジ付きリング54は、貫通孔13bに嵌合する筒状である。
正極軸部52には、フランジ付きリング54の上からナット55が螺合されており、正極端子15と蓋13とはユニット化されている。なお、フランジ付きリング54は、正極軸部52と蓋13の貫通孔13bの周縁部との間、及びナット55と蓋13との間に介在している。
正極頭部51は、ケース11内に配置されている。正極頭部51における電極組立体14側の面には正極導電部材40の第2接合部42が溶接されている。これにより、正極端子15は、電極組立体14と電気的に接続されている。この実施形態の二次電池10では、極柱部15aとなる正極頭部51と正極軸部52、並びに正極導電部材40によって正極端子15が構成されている。そして、極柱部15aと正極導電部材40とが電気的に接続されるとともに、正極導電部材40が正極タブ31に電気的に接続されることにより、正極端子15と電極組立体14との通電経路が構成される。また、電極組立体14をケース11に収容した状態においてケース内に位置する正極端子15の部分は、蓋13と電極組立体14との間に位置する。
また、二次電池10は、正極頭部51の一部を覆う絶縁性の第1正極絶縁部材57と、正極導電部材40と電極組立体14との間に介在する絶縁性の第2正極絶縁部材58とを備えている。第1正極絶縁部材57は、蓋13と正極頭部51との接触を規制するものであり、正極頭部51に対して蓋13側から取り付けられている。第1正極絶縁部材57は、正極頭部51の座面51a及び外周面の一部を覆っている。第2正極絶縁部材58は、正極導電部材40と電極組立体14との接触を規制するものである。
図3〜図5に示すように、負極端子16は、導電部材としての負極導電部材60を備える。負極導電部材60は、一枚の金属板(本実施形態では銅板)で構成されている。負極導電部材60は、ケース11の蓋13と電極組立体14との間に位置する。
負極導電部材60は、相対的に蓋13寄りに配置された第1接合部61と、第1接合部61よりも電極組立体14に近い位置に配置された第2接合部62と、第1接合部61と第2接合部62とを繋ぐ湾曲状の第3接合部63と、を有する。第1接合部61において、電極組立体14のタブ側端面14cと対向した面(下面)には各負極タブ32が溶接され、第1接合部61と各負極タブ32とが電気的に接続されている。
負極端子16は、角柱状の負極頭部71と、負極頭部71の座面71aから突出した負極軸部72と、を備える。この実施形態の負極軸部72は、外周面にねじ溝を有する。負極軸部72は、蓋13に有る貫通孔13bを介してケース11外に突出している。この実施形態では、負極頭部71と負極軸部72により、ケース外に一部が突出された負極端子16の極柱部16aを構成する。負極軸部72は、絶縁性のOリング73に挿通されている。また、負極軸部72は、絶縁性のフランジ付きリング74に挿通されている。フランジ付きリング74は、貫通孔13bに嵌合する筒状である。
負極軸部72には、フランジ付きリング74の上からナット75が螺合されており、負極端子16と蓋13とがユニット化されている。なお、フランジ付きリング74は、負極軸部72と蓋13の貫通孔13bの周縁部との間、及びナット75と蓋13との間に介在している。
負極頭部71は、ケース11内に配置されている。負極頭部71における電極組立体14側の面71bには、図4に示すように、電極組立体14から蓋13に向けてすり鉢状に凹んだ端子凹部71cがある。なお、負極端子16は貫通孔16bを有している。貫通孔16bは負極端子16を軸方向に貫通しており、この貫通孔16bを介して端子凹部71cはケース11の外部と連通している。
図4に示すように、この実施形態の負極端子16は、ケース内に発生したガスによって作動する電流遮断部材80を備える。電流遮断部材80は、負極端子16の極柱部16aと負極導電部材60との間に位置する。この実施形態の二次電池10では、極柱部16aとなる負極頭部71と負極軸部72、電流遮断部材80、並びに負極導電部材60によって負極端子16が構成されている。そして、極柱部16aが電流遮断部材80を介して負極導電部材60に電気的に接続されるとともに、負極導電部材60が負極タブ32に電気的に接続されることにより、負極端子16と電極組立体14との通電経路が構成される。また、電極組立体14をケース11に収容した状態においてケース内に位置する負極端子16の部分は、蓋13と電極組立体14との間に位置する。
電流遮断部材80は、ケース11内に発生したガスによって作動すると、負極端子16の極柱部16aと負極導電部材60との電気的な接続を遮断する。つまり、電流遮断部材80は、作動していないときには負極タブ32を介した負極端子16と電極組立体14との通電経路の一部を構成し、ケース11内に発生したガスの圧力を受けて作動したときに上記通電経路を遮断する。そして、電流遮断部材80は、負極導電部材60の第2接合部62に一体に設けられている。この実施形態において電流遮断部材80は、一方の極性の電極端子である負極端子16と一体化されている。
電流遮断部材80は、第2接合部62と負極頭部71とに接合された接点板81を備える。接点板81は、導電性の材料で構成されており、円板形状であって端子凹部71cを電極組立体14側から覆っている。接点板81における端子凹部71cからはみ出している外周部と、負極頭部71における端子凹部71cの周縁部とは、スポット溶接により固定されている。
接点板81における端子凹部71cと対向する部分は、通常状態において電極組立体14側(下方)に凸となっており、この凸部分の突端と第2接合部62とが溶接されている。接点板81と第2接合部62との溶接部分である負極溶接部分P(図4中にドットハッチングで示す部分)を負極端子16の極柱部16aと負極導電部材60とを導通する導通部とする。よって、負極導電部材60と負極端子16の極柱部16aとは、接点板81を介して電気的に接続されている。
電流遮断部材80は、絶縁リング82を有する。絶縁リング82は、接点板81の外周部と第2接合部62との間に配置されている。絶縁リング82により、負極頭部71と第2接合部62とが間隔を空けて配置されている。また、絶縁リング82の外側であって負極頭部71と第2接合部62の間にはシール部材83が配置されている。
第2接合部62は、電極組立体14側の面に遮断凹部60cを有する。遮断凹部60cは、電極組立体14から蓋13に向けてすり鉢状に凹んでいる。遮断凹部60cの底面に負極溶接部分Pが位置している。第2接合部62は、遮断凹部60cの底面となる部位に破断溝84を備える。破断溝84は負極溶接部分Pを取り囲む円環状である。また、第2接合部62は、破断溝84と対応して薄肉部84aを備える。薄肉部84aは、第2接合部62に破断溝84を形成することによって、厚みが第2接合部62における薄肉部84a以外での部位よりも薄くなった部位のことである。よって、薄肉部84aは、破断溝84と同じで、負極溶接部分Pの周囲に設けられた円環状である。
電流遮断部材80は、ケース11内の圧力を受圧して変形する変形板85を備えている。変形板85は、弾性材料、例えば金属板で構成されたダイヤフラムであり、第2接合部62より電極組立体14に近い位置に配置されている。変形板85は、円板形状であって遮断凹部60cを電極組立体14側から覆っている。変形板85の外周部と第2接合部62とが変形板85の外周部の全周にわたって溶接固定されている。変形板85は、ケース11内部をケース11外部からシールする。
変形板85は、通常状態において蓋13側から電極組立体14側(下方)に向けて凸となっており、この凸部分における負極溶接部分Pと対向する箇所には、蓋13に向けて突出した突起85aを有する。突起85aは、絶縁性の材料により構成されており、破断溝84で囲まれた負極溶接部分Pと対向している。変形板85は、電極組立体14側から蓋13側に向けて設定圧力よりも大きい圧力が付与された場合に、圧力によって変形して蓋13に向けて凸となるように構成されている。
電流遮断部材80は、変形板85より電極組立体14に近い位置に設置された保護部材86を備える。保護部材86は、変形板85と電極組立体14との間に配置されている。保護部材86は、変形板85に衝撃などが加わって、上述の設定圧力に達する前に変形板85が変形してしまうことを防止する。保護部材86は円板形状であり、保護部材86の上面には、電極組立体14に向けて凸となった変形板85に沿うように凹んだ支持凹部86aが存在する。支持凹部86aの底面には上下方向に貫通したガス孔86bが存在する。二次電池10では、変形板85の一方の面(蓋13側の面)に、貫通孔16bを介してケース11外部の圧力(略大気圧)が作用している。また、変形板85の他方の面(電極組立体14側の面)には、ガス孔86bを介して、ケース11の内部圧力が作用している。
また、二次電池10は、負極頭部71の座面71a及び外周面を覆う絶縁性の負極絶縁部材87、上述の負極頭部71、接点板81、絶縁リング82、シール部材83、負極導電部材60(第2接合部62)、変形板85、及び保護部材86をユニット化するカシメ部材88を備えている。
図5及び図6に示すように、この実施形態の二次電池10は、蓋13に正極端子15並びに負極端子16が固定されている。このため、電極組立体14をケース11に収容すると、正極端子15は、極柱部15aの一部分がケース11外に位置し、極柱部15aのその他の部分と正極導電部材40の全部がケース11内に位置する。また、電極組立体14をケース11に収容すると、負極端子16は、極柱部16aの一部分がケース11外に位置し、極柱部16aのその他の部分と負極導電部材60の全部がケース11内に位置する。そして、正極端子15並びに負極端子16においてケース11内に位置する部分は、蓋13の内面と電極組立体14のタブ側端面14cとの間に位置する。
また、この実施形態の正極導電部材40は、正極タブ31に接合されている第1接合部41と極柱部15aに接合されている第2接合部42とが、タブ側端面14cに近付くように湾曲した第3接合部43を介して繋がっている。このため、第2接合部42は、第1接合部41よりもタブ側端面14c寄りに位置している。これにより、第2接合部42の部分は、電極組立体14との距離が最も短い部分となる。また、この実施形態の負極導電部材60は、負極タブ32に接合されている第1接合部61と極柱部16aに接合されている第2接合部62とが、タブ側端面14cに近付くように湾曲した第3接合部63を介して繋がっている。このため、第2接合部62は、第1接合部61よりもタブ側端面14c寄りに位置している。これにより、第2接合部62の部分は、負極端子16において電極組立体14との距離が最も短い部分となる。この実施形態の二次電池10では、第2接合部42と電極組立体14との距離、並びに第2接合部62と電極組立体14との距離が、同一若しくはほぼ同一となるように位置している。なお、ほぼ同一とは、組み付けによる誤差程度である。
また、電極組立体14には、図3、図5及び図6に示すように、複数の保持テープt1,t2,t3,t4,t5,t6が貼り付けられている。各保持テープt1〜t6は、正極電極21及び負極電極22の積層方向に電極組立体14を保持する。保持テープt1,t2は、第1平面14a、タブ側端面14c、第2平面14bに掛けて貼り付けられている。保持テープt1,t2は、第1平面14a及び第2平面14bの各長辺に沿う方向に、所定の間隔をおいて貼り付けられている。なお、第1平面14a及び第2平面14bの各長辺に沿う方向は、タブ側端面14cの長辺に沿う方向と一致する。また、保持テープt3,t4は、第1平面14a、側面14e、第2平面14bに掛けて貼り付けられている。保持テープt5,t6は、第1平面14a、側面14f、第2平面14bに掛けて貼り付けられている。保持テープt3〜t6は、第1平面14a及び第2平面14bの各短辺に沿う方向に、所定の間隔をおいて貼り付けられている。保持テープt1〜t6は、電極組立体14の積層方向と直交する方向に沿って延びる一方の面(第1平面14a)から他方の面(第2平面14b)に亘って貼り付けられている。
この実施形態において保持テープt1は、電極組立体14のタブ側端面14cにおいて正極端子15の極柱部15aと対向する部分に位置している。換言すれば、保持テープt1は、正極端子15の極柱部15aの直下に位置している。そして、この実施形態の二次電池10では、前述したように、正極端子15において第2接合部42が位置する部分が、電極組立体14との距離が最も短い部分である。このため、保持テープt1は、電極組立体14との距離が最も短い部分に位置している。
また、この実施形態において保持テープt2は、電極組立体14のタブ側端面14cにおいて負極端子16の極柱部16aと対向する部分に位置している。換言すれば、保持テープt2は、負極端子16の極柱部16aの直下に位置している。そして、この実施形態の二次電池10では、前述したように、負極端子16における第2接合部62が位置する部分が、電極組立体14との距離が最も短い部分である。このため、保持テープt2は、電極組立体14との距離が最も短い部分に位置している。なお、保持テープt1,t2が短い部分に位置するとは、当該部分を含むように保持テープt1,t2が貼られている場合も含み、その部分のみに保持テープt1,t2があることのみを意味するものではない。例えば、短い部分から保持テープt1,t2がはみ出すように貼り付けられていても良い。
一方、この実施形態において保持テープt3,t4は、電極組立体14をケース11に収容した際にケース本体12の短側壁12bに面する電極組立体14の側面14eに位置している。また、この実施形態において保持テープt5,t6は、電極組立体14をケース11に収容した際にケース本体12の短側壁12cに面する電極組立体14の側面14fに位置している。これらの側面14e,14fは、正極端子15並びに負極端子16と対向しない電極組立体14の面である。このため、保持テープt3〜t6は、保持テープt1,t2のように正極端子15並びに負極端子16と電極組立体14との距離が最も短い部分に位置していない。つまり、保持テープt3〜t6は、正極端子15並びに負極端子16と電極組立体14との距離が最も短い部分以外の部分に位置している。なお、保持テープt3〜t6が短い部分以外の部分に位置するとは、当該部分を含むように保持テープt3〜t6が貼られている場合も含み、その部分のみに保持テープt3〜t6があることのみを意味するものではない。
そして、この実施形態の電極組立体14には、保持テープが貼り付けられる位置に応じて、保持テープの強度を異ならせている。具体的に言えば、タブ側端面14cに貼り付けられる保持テープt1,t2の強度は、側面14e,14fに貼り付けられる保持テープt3〜t6の強度に比べて高い。この実施形態の保持テープt1〜t6は、テープの材質を異ならせることによって異なる強度としている。
保持テープt1,t2は、例えばポリイミドを基材(樹脂層)に用いたテープである。一方、保持テープt3〜t6は、例えばポリエチレンを基材(樹脂層)に用いたテープである。ポリイミドの引張強度は、ポリエチレンの引張強度よりも高い。このため、例示した材料製の保持テープを採用した場合、ポリイミド製の保持テープt1,t2の方が、ポリエチレン製の保持テープt3〜t6に比して強度が高い。つまり、保持テープt1,t2は、保持テープt3〜t6よりも強度の高い材質とされることにより、保持テープt3〜t6に比して強度が高い。そして、電極組立体14には、正極端子15並びに負極端子16と電極組立体14との距離が最も短い部分に、その他の部分よりも強度の高い保持テープが貼り付けられている。この実施形態では、保持テープt1,t2が第1保持テープとなり、保持テープt3〜t6が第2保持テープとなる。
次に、図5及び図6にしたがって二次電池10の作用を説明する。
図5に示すように、二次電池10を製造する際には、蓋13に固定された正極端子15並びに負極端子16に接合された電極組立体14を、ケース本体12に挿入し、その挿入後にケース本体12と蓋13とを接合する。電極組立体14は、電池の出力を向上させるために電極の積層枚数を増加させていることから、ケース本体12に挿入した際にはケース本体12の内面との間にほぼ隙間の無い状態となる。つまり、電極組立体14は、ケース本体12への挿入方向へ荷重を付与しながら押込まれることによって、ケース本体12へ挿入される。この荷重は、図6に示すように、電極組立体14をケース11に挿入した状態で蓋13からケース外に突出することになる正極端子15や負極端子16の突出部分に付与される。
このため、電極組立体14の挿入時には、荷重によって蓋13、正極導電部材40及び負極導電部材60に撓みが生じる。すると、電極組立体14のタブ側端面14cに対向している正極端子15や負極端子16の部分、すなわち正極端子15や負極端子16において電極組立体14との距離が最も短い第2接合部42,62の部分が電極組立体14にさらに近付くことになる。このとき、各第2接合部42,62の部分が、各極柱部15a,16aの直下に位置する保持テープt1,t2に干渉する可能性がある。しかし、これらの保持テープt1,t2の強度は、他の保持テープt3〜t6よりも強度が高いものとなっている。
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)保持テープt1,t2を他の保持テープt3〜t6よりも強度の高いものとすることで、仮に、正極端子15や負極端子16と保持テープt1,t2とが干渉しても、その干渉によって保持テープt1,t2が傷付いてしまうなどの可能性を低くすることができる。したがって、保持テープt1〜t6の保持力の低下を抑制できる。
(2)また、正極端子15や負極端子16の対向する部分に保持テープt1,t2を貼り付けることで、ケース本体12に電極組立体14を挿入する際には端子の部分が直接、電極組立体14に干渉することを抑制できる。その結果、電極組立体14を構成する正極電極21、負極電極22並びセパレータ23などが傷付いてしまうことを回避できる。
(3)電極組立体14をケース11に挿入する際には極柱部15a,16aに荷重が掛けられることになる。このため、極柱部15a,16aと対向する部分の保持テープt1,t2は、極柱部15a,16aが電極組立体14に直接干渉することを抑制しつつ、さらに強度を高めることで、保持テープt1〜t6の保持力の低下を抑制することもできる。
(4)保持テープt1,t2を他の保持テープt3〜t6とは材質を異ならせることにより、強度を異ならせることができる。このため、簡単な構成で保持テープt1,t2の強度を高めることができる。
(5)強度を高める必要のない部分には、保持テープt3〜t6のように従前の構成を採用することができるので、大幅な設計変更や部品変更などを行う必要がなく、二次電池10のコスト増加を抑制できる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図7に示す二次電池90は、第1電極端子91と、第1電極端子91とは極性の異なる第2電極端子92とを備え、第1電極端子91が電流遮断部材93を備えている。二次電池90の電流遮断部材93は、電極組立体94から突出する第1電極タブ95に接合された第1導電部材96と、第1電極端子91の極柱部97に接合された第2導電部材98との間に位置している。この別例の二次電池90では、第1電極端子91について電流遮断部材93の部分が電極組立体94との距離が最も短い部分となっている。そして、電極組立体94には、複数の保持テープが貼り付けられている。保持テープt7は、第1電極端子91と電極組立体94との距離が最も短い部分、すなわち電流遮断部材93に対向する部分に位置している。保持テープt7は、実施形態と同様、電極端子が対向する電極組立体94の面(タブが突出するタブ側端面)に貼り付けられている。一方、第2電極端子92は、電極組立体94から突出する第2電極タブ99に接合された第2導電部材100と、第2電極端子92の極柱部101と、を備えている。なお、電極組立体94において、第1電極端子91並びに第2電極端子92と対向しない面には、実施形態と同様に保持テープt1よりも強度の低い保持テープt3〜t6が貼り付けられている。
○ 図7に示す二次電池90において、第1電極端子91の極柱部97並びに第2電極端子92の極柱部101と対向する部分に、図中に二点鎖線で示すようにそれぞれ保持テープt8,t9を貼り付けても良い。この場合の保持テープは、強度の高い保持テープでも良いし、強度の低い保持テープでも良い。
○ 図7に示す二次電池90において、第1電極端子91を正極端子とし、第2電極端子92を負極端子としても良い。また、逆に、第1電極端子91を負極端子とし、第2電極端子92を正極端子としても良い。
○ 図8に示すように、保持テープt1,t2を保持テープt3〜t6よりも厚くすることによって保持テープの強度を異ならせても良い。保持テープt1,t2を厚くする方法は、テープの製造によって厚くしても良いし、図8に示すように複数枚の保持テープt1,t2を重ね合わせることによって厚くしても良い。この構成によれば、保持テープt1,t2を他の保持テープt3〜t6とは厚みを異ならせることにより、強度を異ならせることができる。このため、簡単な構成で保持テープt1,t2の強度を高めることができる。なお、このように保持テープの厚みによって強度を異ならせる場合は、保持テープの材質は同じでも良いし、異なっていても良い。材質を異ならせる場合は、厚くする方の保持テープの材質による強度を高くしても良いし、複数枚重ね合わせた結果として強度が高くなれば良いので1枚1枚の材質による強度は他の保持テープと同じ、若しくは他の保持テープよりも低くしても良い。
○ 実施形態の電極組立体14において、タブ側端面14cには、保持テープt1,t2に加えて他の保持テープを貼り付けても良い。この場合、他の保持テープの強度は、保持テープt1,t2と同じでも良いし、保持テープt3〜t6と同じでも良い。
○ 電流遮断部材80を設ける一方の極性の電極端子を正極端子15としても良い。このとき、一方の極性の電極端子である正極端子15と接続される導電部材は正極導電部材40となる。
○ また、電流遮断部材80の具体的な構成は変更しても良い。例えば、破断溝84は環状ではなく、負極溶接部分Pの外側に間隔を空けて設けられた凹部であってもよい。また、変形板85を無くし、ケース11内に発生したガスを負極溶接部分Pで受圧し、直接破断させる構成でもよい。
○ 電極組立体14の具体的な構成は変更しても良い。例えば、正極電極21、負極電極22、セパレータ23の形状を変更しても良い。例えば、正面視正方形でも良い。
○ 負極導電部材60の第1接合部61や正極導電部材40の第1接合部41を覆う絶縁カバーを取り付けても良い。この絶縁カバーは、ケース11内であって、第1接合部61並びに第1接合部41の各上面と蓋13の裏面との間に位置する。
○ 実施形態は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
○ 実施形態は、電流遮断部材80を搭載していない二次電池10に具体化しても良い。
○ 二次電池10は、車載用に限らず、住宅などに用いる定置用でも良い。
○ 積層型の二次電池10に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型の二次電池に適用しても良い。
次に、実施形態及び別例から把握できる技術的思想を記載する。
(イ)電極組立体には、電極の積層方向に電極組立体を保持する複数の保持テープが貼り付けられており、保持テープには、端子に対向する電極組立体の面に位置する保持テープと、その他の面に位置する保持テープと、があり、端子に対向する電極組立体の面に位置する保持テープであって、少なくとも電極組立体との距離が最も短い部分に位置する保持テープは、その他の面に位置する保持テープに比べて強度が高い。実施形態におけるタブ側端面14cが、上記思想の電極組立体の面に相当する。
10,90…二次電池、11…ケース、12…ケース本体、13…蓋、14,94…電極組立体、15…正極端子、15a…極柱部、16…負極端子、16a…極柱部、91…第1電極端子、92…第2電極端子、97…極柱部、101…極柱部、t1〜t9…保持テープ。

Claims (6)

  1. 異なる極性の電極が互いに絶縁された状態で交互に積層された電極組立体と、
    前記電極組立体が収容されたケースと、
    前記電極組立体と電気的に接続された端子と、
    前記電極組立体の積層方向と直交する方向に沿って延びる一方の面から他方の面に亘って貼り付けられた保持テープと、を備え、
    前記ケースは、開口部を有するケース本体と、前記開口部を閉塞する蓋とを有し、
    前記端子は、前記蓋に固定され、
    前記保持テープには、少なくとも前記端子と前記電極組立体との距離が最も短い部分に位置する第1保持テープと、少なくとも前記短い部分以外の部分に位置する第2保持テープと、があり、
    前記第1保持テープの強度は、前記第2保持テープの強度に比べて高い蓄電装置。
  2. 前記端子は、前記ケース外に一部が突出された極柱部を備え、
    前記第1保持テープは、前記電極組立体において前記極柱部と対向する部分に位置している請求項1に記載の蓄電装置。
  3. 前記第1保持テープは、前記第2保持テープよりも強度の高い材質である請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
  4. 前記第1保持テープは、前記第2保持テープよりも厚い請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
  5. 前記端子は、前記ケース外に一部が突出された極柱部を備え、
    前記第2保持テープは、前記電極組立体において前記極柱部と対向しない部分に位置している請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
  6. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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