JP2017183619A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電デバイスに関し、例えば、リチウムイオンキャパシタ等の非水電解液蓄電デバイスに関するものである。 The present invention relates to an electricity storage device, for example, a non-aqueous electrolyte electricity storage device such as a lithium ion capacitor.
リチウムイオンキャパシタ等の非水電解液蓄電デバイスは、エネルギー密度が高く、かつ自己放電が少なくてサイクル性能が良いという利点がある。そのため近年では、非水電解液蓄電デバイスを大型または大容量化することにより、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車の電源として使用することが期待されている。 Nonaqueous electrolyte storage devices such as lithium ion capacitors have the advantages of high energy density, low self-discharge and good cycle performance. Therefore, in recent years, it is expected that the nonaqueous electrolyte storage device is used as a power source for automobiles such as hybrid cars and electric cars by increasing the size or capacity.
例えば、特許文献1(国際公開第2012/039497号)には、有底筒状の容器内に、軸芯を中心に正負極板がセパレータを介して捲回された捲回極板群を電解液とともに収容した捲回タイプの蓄電デバイスが開示されている。 For example, in Patent Document 1 (International Publication No. 2012/039497), a wound electrode plate group in which a positive and negative electrode plate is wound around a shaft core through a separator in a bottomed cylindrical container is electrolyzed. A wound type electricity storage device housed with a liquid is disclosed.
本発明者は、リチウムイオンキャパシタ等の非水電解液蓄電デバイスの研究開発に従事しており、その構成や製造工程について、鋭意検討している。例えば、上記特許文献1に記載の蓄電デバイスにおいては、上蓋部(上蓋ケース、上蓋キャップ)の部品点数が多く、その製造工程も複雑であった。 The present inventor is engaged in research and development of non-aqueous electrolyte storage devices such as lithium ion capacitors, and is diligently studying its configuration and manufacturing process. For example, in the electricity storage device described in Patent Document 1, the number of parts of the upper lid portion (upper lid case, upper lid cap) is large, and the manufacturing process is complicated.
そこで、このような課題を解決し、蓄電デバイスの構成の改良や製造工程の簡略化が望まれる。 Therefore, it is desired to solve such problems and improve the configuration of the electricity storage device and simplify the manufacturing process.
本発明の目的は、蓄電デバイスの特性を維持しつつ、蓄電デバイスの構成の改良や製造工程の簡略化を図ることにある。 An object of the present invention is to improve the configuration of a power storage device and simplify the manufacturing process while maintaining the characteristics of the power storage device.
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the embodiments disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本願において開示される一実施の形態に示される蓄電デバイスは、負極端子を構成する有底筒状の容器と、前記容器に収容された捲回極板群と、正極集電部材と、負極集電部材と、電解液と、正極端子を構成する蓋部材と、を有し、前記捲回極板群は、第1の金属箔に正極活物質合剤が塗布されて形成された塗布層及び該塗布層に沿って残る前記第1の金属箔の未塗工部を有する正極板と、第2の金属箔に負極活物質合剤が塗布されて形成された塗布層及び該塗布層に沿って残る前記第2の金属箔の未塗工部を有する負極板とを、前記正極板の前記未塗工部と前記負極板の前記未塗工部がそれぞれ逆方向に突出するようにセパレータを介して積層した積層体の捲回体よりなり、前記正極集電部材は、前記捲回極板群の一方の端部において前記正極板の前記未塗工部に溶接され、前記負極集電部材は、前記捲回極板群の他方の端部において前記負極板の前記未塗工部に溶接され、前記蓋部材は、導電性材料よりなる円盤状の部材であって、中央部の第1面側に突き出た凸部と、前記凸部の外周部分と、前記外周部分の第2面側に接続され、前記凸部の下方まで延在する正極端子部と、を有し、前記正極端子部は、前記正極集電部材と電気的に接続され、前記蓋部材と前記容器により、前記捲回極板群と、前記正極集電部材と、前記負極集電部材と、前記電解液とが、密封されている。 An electricity storage device shown in an embodiment disclosed in the present application includes a bottomed cylindrical container constituting a negative electrode terminal, a wound electrode plate group accommodated in the container, a positive electrode current collecting member, and a negative electrode current collector. An electric member, an electrolytic solution, and a lid member constituting a positive electrode terminal, and the wound electrode plate group includes a coating layer formed by applying a positive electrode active material mixture to a first metal foil, and A positive electrode plate having an uncoated portion of the first metal foil remaining along the coating layer, a coating layer formed by applying a negative electrode active material mixture to the second metal foil, and the coating layer A separator plate so that the uncoated portion of the positive electrode plate and the uncoated portion of the negative electrode plate protrude in opposite directions, respectively. A positive electrode current collecting member is formed at one end of the wound electrode plate group. The negative electrode current collector is welded to the uncoated portion of the negative electrode plate at the other end of the wound electrode plate group, and the lid member is electrically conductive. A disc-shaped member made of a functional material, connected to the convex portion protruding to the first surface side of the central portion, the outer peripheral portion of the convex portion, and the second surface side of the outer peripheral portion; A positive electrode terminal portion extending downward, and the positive electrode terminal portion is electrically connected to the positive electrode current collecting member, and the wound electrode plate group and the positive electrode are formed by the lid member and the container. The current collecting member, the negative electrode current collecting member, and the electrolytic solution are sealed.
例えば、前記蓄電デバイスにおいて、前記凸部と前記外周部分とは、前記導電性材料により一体的に成形されており、前記導電性材料は、アルミニウムを含有する材料である。 For example, in the electricity storage device, the convex portion and the outer peripheral portion are integrally formed of the conductive material, and the conductive material is a material containing aluminum.
例えば、前記蓄電デバイスにおいて、前記蓋部材は、前記外周部分に形成された開裂溝または開裂弁を有する。 For example, in the electricity storage device, the lid member has a cleavage groove or a cleavage valve formed in the outer peripheral portion.
例えば、前記蓄電デバイスにおいて、前記凸部は、環状の凸部であり、前記蓋部材は、前記環状の凸部の内側に設けられた凹部を有する。 For example, in the electricity storage device, the convex portion is an annular convex portion, and the lid member has a concave portion provided inside the annular convex portion.
例えば、前記蓄電デバイスにおいて、前記凹部内にナットを有する。 For example, the power storage device includes a nut in the recess.
例えば、前記蓄電デバイスにおいて、前記ナットが、バスバーと接続されている。 For example, in the electricity storage device, the nut is connected to a bus bar.
例えば、前記蓄電デバイスにおいて、前記蓋部材は、前記凸部の前記第1面側に形成されたプロジェクションを有する。 For example, in the electricity storage device, the lid member has a projection formed on the first surface side of the convex portion.
例えば、前記蓄電デバイスにおいて、前記プロジェクションが、バスバーと溶接されている。 For example, in the electricity storage device, the projection is welded to a bus bar.
本願において開示される、以下に示す代表的な実施の形態に示される蓄電デバイスによれば、蓋部材の構成部品点数を削減することができる。また、蓋部材の製造工程を簡略化することができる。また、リチウムイオンキャパシタにおいて、蓋部材の抵抗を低減することができる。 According to the electricity storage device disclosed in the following representative embodiment disclosed in the present application, the number of components of the lid member can be reduced. Moreover, the manufacturing process of the lid member can be simplified. In the lithium ion capacitor, the resistance of the lid member can be reduced.
以下の実施の形態において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合がある。また、平面図であってもハッチングを付す場合がある。また、断面図および平面図において、各部位の大きさは実デバイスと対応するものではなく、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。 In the following embodiments, members having the same function are denoted by the same or related reference numerals, and repeated description thereof is omitted. In the drawings used in the embodiments, hatching may be omitted even in a cross-sectional view in order to make the drawings easy to see. Even a plan view may be hatched. In the cross-sectional view and the plan view, the size of each part does not correspond to the actual device, and a specific part may be displayed relatively large for easy understanding of the drawing.
(実施の形態1)
以下、図面を参照しながら本実施の形態の蓄電デバイスについて詳細に説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the power storage device of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
[構造説明]
図1は、本実施の形態のリチウムイオンキャパシタの構成を示す断面図である。図2は、本実施の形態のリチウムイオンキャパシタの捲回極板群の構成を示す図である。
[Description of structure]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the lithium ion capacitor of the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the wound electrode plate group of the lithium ion capacitor of the present embodiment.
図1に示すように、リチウムイオンキャパシタ(蓄電デバイス)は、容器(缶)10と、極板群ユニット20と、容器蓋(蓋部材)30とを有する。容器10は、負極端子を構成し、容器蓋30は、正極端子を構成する。
As shown in FIG. 1, the lithium ion capacitor (power storage device) includes a container (can) 10, an electrode
容器10は、例えば、ニッケルメッキが施されたスチール製の有底円筒状の容器である。また、容器10の底部は、膨出部とその周りの環状底壁部分とを備えている。この膨出部と環状底壁部分とにより、容器10の強度を高めることができる。
The
極板群ユニット20は、捲回極板群21と、正極集電部材28と、負極集電部材29とを有する。この極板群ユニット20は、容器10に収納されている。
The electrode
図2(a)に示すように、捲回極板群21は、軸芯22、正極板23、第1のセパレータ24、負極板25および第2のセパレータ26を有する。これらが順次積層された積層体が軸芯22に捲回されている。なお、ドーピング前の捲回極板群21内には、金属リチウム供給体27が配置されている。
As shown in FIG. 2A, the wound
図2(b)に示すように、金属リチウム供給体27は、金属リチウム支持部材である銅箔27a、27cと、これらの間に挟持された薄板状の金属リチウム27bとを有する。銅箔27a、27cには、多数の貫通孔が形成されている(図示せず)。
As shown in FIG. 2B, the metal
正極板23は、例えば、アルミニウム箔(金属箔、正極集電体)23aと、その両面に塗着された正極活物質合剤(塗布層)23bとを有する。正極活物質合剤23bとしては、例えば、活性炭と、結着剤と、分散剤との混合物を用いることができる。アルミニウム箔23aは、多数の貫通孔が形成されて正極活物質合剤が塗布される塗工部と、塗工部の長手方向に沿って形成されて貫通孔が形成されていない未塗工部(アルミニウム箔の露出部)とを有している。
The
負極板25は、例えば、銅箔(金属箔、負極集電体)25aと、その両面に塗着された負極活物質合剤(塗布層)25bとを有する。負極活物質合剤25bとしては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な非晶質炭素と、結着剤と、導電助材との混合物を用いることができる。銅箔25aは、多数の貫通孔が形成された塗工部と、塗工部の長手方向に沿って形成されて貫通孔が形成されていない未塗工部(アルミニウム箔の露出部)とを有している。
The
第1および第2のセパレータ24、26としては、例えば、クラフト紙等の多孔質基材を用いることができる。軸芯22としては、例えば、ポリプロピレン製の中空円筒状部材を用いることができる。
As the first and
前述した正極板23、第1のセパレータ24、負極板25および第2のセパレータ26を軸芯22を中心として捲回され、捲回極板群21が構成されている。この際、正極板23の未塗工部と負極板25の未塗工部がそれぞれ逆方向に突出するように捲回する。なお、捲回極板群21内には、前述した金属リチウム供給体27も捲回されている。例えば、金属リチウム供給体27は、2分割された正極板23の間に配置される。また、この捲回極板群21の捲回終端部は、粘着テープにより固定されている。
The
金属リチウム供給体27を捲回極板群21内に予め配置しておき、負極と接続し、所定期間放置することで、金属リチウムが溶解して負極板25の負極活物質に吸蔵される(ドーピング)。
The metallic
図2(c)は、極板群ユニット20の分解斜視図である。図中上から、正極集電部材28、捲回極板群21、負極集電部材29を示す。
FIG. 2C is an exploded perspective view of the electrode
図2(c)の下の図に示すように、負極集電部材29は、例えば、円盤状の部材であり、中央部に窪み29aを有する。負極集電部材29は、例えば、ニッケルまたは銅にニッケルメッキを施した金属材料よりなる。負極集電部材29は、捲回極板群21の負極板25の銅箔の未塗工部に溶接される。例えば、捲回極板群21の負極板25の銅箔の未塗工部の上に、負極集電部材29を載せ、レーザ溶接により溶接する。図1において、溶接部を“29d”で示す。負極集電部材29の窪み29aの下面(裏面)は、容器10の底部(膨出部)に接し、窪み29aの外周部分29bは、容器10の底部の環状底壁部分と接する(図1参照)。
As shown in the lower diagram of FIG. 2C, the negative electrode current collecting
図2(c)の上の図に示すように、正極集電部材28は、例えば、中心部分に円形の孔28aを有するリング状の部材である。正極集電部材28は、例えば、アルミニウム(アルミニウム合金を含む)からなる。また、正極集電部材28は、正極リード板(正極端子部)28cを有する。正極リード板28cは、正極集電部材28の上面(表面)、即ち、孔28aの外周部分28bの上面に接合されている。正極リード板28cは、例えば、リボン状のアルミニウム箔を積層した部材よりなる。正極集電部材28は、捲回極板群21の正極板23の未塗工部に溶接される。例えば、捲回極板群21の正極板23の未塗工部の上に、正極集電部材28を載せ、レーザ溶接により溶接する。図1において、溶接部を“28d”で示す。
As shown in the upper diagram of FIG. 2C, the positive electrode current collecting
[製造工程]
図3および図4は、本実施の形態のリチウムイオンキャパシタの製造工程(組立工程)または構成を示す断面図である。
[Manufacturing process]
3 and 4 are cross-sectional views showing the manufacturing process (assembly process) or configuration of the lithium ion capacitor of the present embodiment.
まず、図3に示すように、極板群ユニット20を、容器10へ収容する。前述したように、負極集電部材29の窪み(29a)の下面は、容器10の底部(膨出部)に接し、窪み(29a)の外周部分(29b)は、容器10の底部の環状底壁部分と接する。次いで、負極集電部材29の窪み29aと、容器10の底部(膨出部)とを、スポット溶接により溶接する。これにより、負極集電部材29と、容器10とを電気的に接続し、また、容器10の内部に極板群ユニット20を固定することができる。また、正極集電部材28は、容器10の上部の側壁に、絶縁リング部材41を介して固定される。
First, as shown in FIG. 3, the electrode
次いで、図4に示すように、極板群ユニット20の上方に、正極端子を構成する容器蓋30を配置する。図5は、本実施の形態のリチウムイオンキャパシタの容器蓋の構成を示す図である。図5(a)は、断面図、図5(b)は、上側から見た平面図、図5(c)は、下側から見た平面図である。
Next, as shown in FIG. 4, the
図4および図5に示すように、容器蓋30は、蓋キャップ30aと正極リード板30cよりなる。蓋キャップ30aは、円盤状の部材であり、中央部に凸部30acと、この凸部30acの外周部分(平坦部)30aeとを有する。凸部30acの高さ(図5(a)のH)は、例えば、5mm程度である。蓋キャップ30aは、アルミニウム(アルミニウム合金を含む、導電性材料)よりなる。アルミニウムの厚さは、例えば、1.5mm程度である。正極リード板30cは、蓋キャップ30aの外周部分30aeの下面に接合されている。図5(c)のハッチング部は、接合部(溶接部)である。正極リード板30cは、例えば、リボン状のアルミニウム箔を積層した部材よりなる。また、蓋キャップ30aの外周部分30aeの下面には、開裂部が設けられている。ここでは、開裂部として、開裂溝30gが形成されている。開裂溝30gは、リチウムイオンキャパシタの容器内の圧力が所定の圧力を超えた場合に開裂する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
上記容器蓋30の正極リード板30cを、正極集電部材28の正極リード板28cと接合する。
The positive
次いで、容器10内に、非水電解液(図示せず)を注液する。非水電解液としては、例えば、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とジエチルカーボネート(DEC)とを体積比30:50:20の割合で混合した溶媒中にリチウム塩として6フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を溶解した溶液を用いることができる。この非水電解液を、極板群ユニット20の全体を浸潤することができる量だけ、容器10内に注液する。
Next, a non-aqueous electrolyte (not shown) is injected into the
次いで、正極リード板(28c、30c)を折りたたむように容器10の上部に容器蓋30を搭載する。この際、容器蓋30を容器10の上部の環状凸部上に絶縁部材43を介して配置する。この絶縁部材43により、容器蓋30と容器10とが電気的に絶縁される。
Next, the
次いで、容器蓋30の上部の環状壁部分を内側にカーリング加工(かしめ加工)する。これにより、環状壁部分と環状凸部との間に、容器蓋30が絶縁部材43を介して挟まれた状態で固定される(図1参照)。これにより、極板群ユニット20および非水電解液(図示せず)が、容器10と容器蓋30により密封される。以上の工程により、リチウムイオンキャパシタを組み立てることができる。
Next, the annular wall portion at the top of the
このように、本実施の形態においては、容器蓋30を構成する部材を、後述の比較例の場合より削減したので、部品コストを削減することができる。また、容器蓋30の製造工程を簡略化することができる。また、リチウムイオンキャパシタの特性を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the number of members constituting the
図6は、比較例のリチウムイオンキャパシタの構成を示す断面図である。図7は、比較例のリチウムイオンキャパシタの容器蓋の構成を示す図である。図7(a)は、側面図、図7(b)は、上側から見た平面図、図7(c)は、下側から見た平面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a lithium ion capacitor of a comparative example. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a container lid of a lithium ion capacitor of a comparative example. FIG. 7A is a side view, FIG. 7B is a plan view seen from above, and FIG. 7C is a plan view seen from below.
図6および図7に示すように、比較例の容器蓋30は、下側に配置された蓋ケース30bと、上側に配置された蓋キャップ30aと、正極リード板30cとで構成されている。蓋ケース30bには、内圧上昇により開裂する開裂溝30gが形成されている。また、蓋キャップ30aには、孔30hが形成されている。容器蓋30は、正極リード板30cを有する。正極リード板30cは、蓋ケース30bの下面に接合されている。正極リード板30cは、例えば、リボン状のアルミニウム箔を積層した部材よりなる。容器蓋30の正極リード板30cは、正極集電部材28の正極リード板28cと接合される。図7(c)のハッチング部は、接合部(溶接部)である。この容器蓋30は、蓋ケース30bと、蓋キャップ30aと、正極リード板30cとで構成されており、正極リード板30cが接合された蓋ケース30bと、蓋キャップ30aを積層し、蓋ケース30bの周縁をカーリング加工(かしめ加工)することによって組立てられる。より具体的には、(1)蓋ケース30bと正極リード板30cとを超音波接合する。次いで、(2)蓋ケース30bと蓋キャップ30aとを重ねあわせ、蓋ケース30bの外周で蓋キャップ30aの端部を覆うようにカーリング加工(かしめ加工)する。次いで、(3)蓋ケース30bと蓋キャップ30aとの重なり部を、抵抗溶接により接合する(図7(c)のハッチング部参照)。この後、(4)容器蓋30を洗浄する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
これに対し、本実施の形態においては、容器蓋30を蓋キャップ30aと正極リード板30cで構成したので、比較例の場合と比べ、容器蓋30の構成部品点数を削減することができる。これにより、部品コストの削減を図ることができる。また、本実施の形態においては、容器蓋30を、(1)蓋ケース30bと正極リード板30cとを超音波接合し、この後、(2)容器蓋30を洗浄するという、短工程で製造することができる。このように、容器蓋の製造工程を簡略化することができる。蓋ケース30bは、アルミ製の板を押し出しつつ円形にプレス加工で打ち抜くことにより形成することができる。このように、蓋ケース30bは、アルミニウムの一枚ものとして加工可能である。なお、本実施の形態の蓋ケース30bには、比較例のような孔30hは不要である。
On the other hand, in this embodiment, since the
また、組立後のリチウムイオンキャパシタにおいては、容器蓋30の抵抗を低減することができる。即ち、比較例の容器蓋30は、3つの構成部材(蓋キャップ30a、蓋ケース30b、正極リード板30c)よりなり、構成部品点数が多いため抵抗が大きくなる。また、蓋キャップ30aはスチール製、蓋ケース30bおよび正極リード板30cはアルミニウム製であり、異なる材料間での接続抵抗が上昇する。これに対し、本実施の形態においては、容器蓋30の構成部品点数が少ないため抵抗を低減することができる。また、蓋ケース30bと正極リード板30cとを同じ材料(アルミニウム製)とすることで、さらに抵抗を低減することができる。
Further, in the assembled lithium ion capacitor, the resistance of the
(実施の形態2)
本実施の形態においては、上記実施の形態1の応用例について説明する。なお、実施の形態1と同様の構成については、その説明を省略する。以下、図面を参照しながら本実施の形態の各応用例について詳細に説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, an application example of the first embodiment will be described. Note that the description of the same configuration as that of Embodiment 1 is omitted. Hereinafter, application examples of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
(応用例1)
実施の形態1においては、蓋キャップ30aの外周部分30aeの下面の開裂溝30gの断面形状を三角形状としたが、開裂溝30gの断面形状は、かかる形状に制限されるものではない。図8は、開裂部の形状の一例を示す断面図である。図8(a)は、実施の形態1で説明した三角形状の場合を示し、図8(b)は、他の形状の場合を示す。図8(b)に示すように、断面形状が矩形状の開裂溝であって、その底面(図中では上部)に、三角形状の切り込みを設けてもよい。
(Application 1)
In the first embodiment, the sectional shape of the
蓋キャップ30aの厚さ(t1)は、例えば、1.5mm程度であり、開裂溝30g部における厚さ(t2)、即ち、蓋キャップ30aの一番薄い部分の厚さは、例えば、0.1〜0.2mm程度である。このように、蓋キャップ30aに開裂溝30gを設けることで、リチウムイオンキャパシタの異常時のセル内部の圧力を開放し破裂を防止することができる。また、開裂溝30gの幅(W)は、例えば、1.5mm程度とすることができる。例えば、図5に示すように、外周部分30aeに、中心角60°の円弧状の幅1.5mm程度の開裂溝30gを、所定の間隔(中心角30°)をおいて3つ設ける。このように、例えば、中心角45°〜90°程度の円弧状の開裂溝30gを2〜6個設けてもよい。また、円弧の中心角が、180°〜270°程度の一続きの開裂溝30gを設けてもよい。このように、正極リード板30cの溶接領域以外の領域を利用して、広い範囲に開裂溝30gを設けることができる。
The thickness (t1) of the
また、図8(c)に示すように、蓋キャップ30aに孔(貫通孔)30ahを設け、この孔30ahを樹脂30iなどで塞いだ開裂弁を設けてもよい。このような、開裂弁によっても、リチウムイオンキャパシタの容器内の圧力が所定の圧力を超えた場合に樹脂30iがはずれ、異常時のセル内部の圧力を開放し破裂を防止することができる。
Moreover, as shown in FIG.8 (c), you may provide the cleavage valve which provided the hole (through-hole) 30ah in the
また、実施の形態1においては、蓋キャップ30aの外周部分30aeに開裂溝30gを設けたが、図9に示すように、蓋キャップ(30a)の凸部30acの側面に開裂溝30gを設けてもよい。もちろん、蓋キャップの凸部30acの側面に開裂弁(30ah、30i)を設けてもよい。図9は、本実施の形態の応用例1のリチウムイオンキャパシタの容器蓋の構成を示す図である。
In Embodiment 1, the cleaving
また、前述したように、蓋キャップ30aの外周部分30aeに開裂溝30gを設ける場合には、正極リード板30cの溶接領域を避けた領域に、開裂溝30gを設けることが好ましい。
As described above, when the
(応用例2)
実施の形態1の蓋キャップ30aの凸部30acの中央部にナット挿入用の凹部(窪み)を設けてもよい。
(Application example 2)
You may provide the nut insertion recessed part (dent) in the center part of the convex part 30ac of the
図10は、本実施の形態の応用例2のリチウムイオンキャパシタの容器蓋の構成を示す図である。図10(a)は、断面図、図10(b)は、上側から見た平面図であり、図10(c)は、下側から見た平面図である。 FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the container lid of the lithium ion capacitor of Application Example 2 of the present embodiment. 10A is a cross-sectional view, FIG. 10B is a plan view seen from the upper side, and FIG. 10C is a plan view seen from the lower side.
図10に示すように、蓋キャップ30aの凸部30acの中央部にナット挿入用の凹部(窪み)30adを設ける。この場合、蓋キャップ30aの凸部30acは、環状の凸部となり、凹部30adは、環状の凸部の内側に設けられる。凹部30adには、例えば、六角ナット50が挿入され、溶接などにより固定される。
As shown in FIG. 10, a nut insertion recess 30d is provided at the center of the projection 30ac of the
このように、六角ナット50を利用してバスバー(連結金具)に、リチウムイオンキャパシタを接続することができる。そして、バスバーを介して、複数のリチウムイオンキャパシタを、例えば、並列に接続することができる。
Thus, the lithium ion capacitor can be connected to the bus bar (connecting metal fitting) using the
(応用例3)
上記応用例2においては、蓋キャップ30aに、バスバーと接続するためのナットの挿入用の凹部を設けたが、蓋キャップ30aに、バスバーと接続するためのプロジェクションを設けてもよい。プロジェクションとは、例えば、溶接対象材料に設けられた突起部である。
(Application 3)
In the application example 2, the
図11は、本実施の形態の応用例3のリチウムイオンキャパシタの容器蓋の構成を示す図である。図11(a)は、断面図、図11(b)は、上側から見た平面図、図11(c)は、下側から見た平面図である。図12は、本実施の形態の応用例3のリチウムイオンキャパシタの容器蓋の他の構成を示す平面図である。 FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the container lid of the lithium ion capacitor of Application Example 3 of the present embodiment. 11A is a cross-sectional view, FIG. 11B is a plan view seen from above, and FIG. 11C is a plan view seen from below. FIG. 12 is a plan view showing another configuration of the container lid of the lithium ion capacitor of Application Example 3 of the present embodiment.
図11に示すように、蓋キャップ(30a)の凸部30acに突起部30apを設ける。この場合、蓋キャップの突起部30apは、例えば、蓋キャップと同一部材よりなる。このような、突起部30apとバスバー(連結金具)とをプロジェクション溶接により接合することで、バスバーにリチウムイオンキャパシタを接続することができる。そして、バスバーを介して、複数のリチウムイオンキャパシタを、例えば、並列に接続することができる。 As shown in FIG. 11, a protrusion 30ap is provided on the convex portion 30ac of the lid cap (30a). In this case, the protrusion 30ap of the lid cap is made of the same member as the lid cap, for example. A lithium ion capacitor can be connected to the bus bar by joining the protrusion 30ap and the bus bar (connecting metal fitting) by projection welding. And a some lithium ion capacitor can be connected in parallel, for example via a bus-bar.
図11においては、図11(b)に示すように、2つの突起部30apを正極リード板30cに沿う方向に並べて配置したが、図12に示すように、2つの突起部30apを正極リード板(30c)と直交する方向に並べて配置してもよい。
In FIG. 11, two protrusions 30ap are arranged side by side in the direction along the positive
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記実施の形態においては、容器蓋側を正極としたが、容器蓋側を負極としてもよい。この場合、容器蓋は、銅製とすることが好ましい。また、上記実施の形態においては、リチウムイオンキャパシタを例として、容器蓋の構成を説明したが、この他、リチウムイオン電池の容器蓋としても適用可能である。このように、種々の蓄電デバイスに適用することができる。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in the above embodiment, the container lid side is the positive electrode, but the container lid side may be the negative electrode. In this case, the container lid is preferably made of copper. Moreover, in the said embodiment, although the structure of the container cover was demonstrated taking the lithium ion capacitor as an example, it is applicable also as a container cover of a lithium ion battery other than this. Thus, it can be applied to various power storage devices.
本発明は、蓄電デバイスに関し、例えば、リチウムイオンキャパシタ等の非水電解液蓄電デバイスに広く適用できるものである。 The present invention relates to an electricity storage device, and can be widely applied to, for example, non-aqueous electrolyte electricity storage devices such as lithium ion capacitors.
10 容器
20 極板群ユニット
21 捲回極板群
22 軸芯
23 正極板
23a アルミニウム箔
23b 正極活物質合剤
24 セパレータ
25 負極板
25a 銅箔
25b 負極活物質合剤
26 セパレータ
27 金属リチウム供給体
27a 銅箔
27b 金属リチウム
27c 銅箔
28 正極集電部材
28a 孔
28b 外周部分
28c 正極リード板
29 負極集電部材
29a 窪み
29b 外周部分
30 容器蓋
30a 蓋キャップ
30ac 凸部
30ad 凹部
30ae 外周部分
30ap 突起部
30b 蓋ケース
30c 正極リード板
30g 開裂溝
30ah 孔
30h 孔
30i 樹脂
41 絶縁リング部材
43 絶縁部材
50 六角ナット
t1 厚さ
t2 厚さ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記捲回極板群は、第1の金属箔に正極活物質合剤が塗布されて形成された塗布層及び該塗布層に沿って残る前記第1の金属箔の未塗工部を有する正極板と、第2の金属箔に負極活物質合剤が塗布されて形成された塗布層及び該塗布層に沿って残る前記第2の金属箔の未塗工部を有する負極板とを、前記正極板の前記未塗工部と前記負極板の前記未塗工部がそれぞれ逆方向に突出するようにセパレータを介して積層した積層体の捲回体よりなり、
前記正極集電部材は、前記捲回極板群の一方の端部において前記正極板の前記未塗工部に溶接され、
前記負極集電部材は、前記捲回極板群の他方の端部において前記負極板の前記未塗工部に溶接され、
前記蓋部材は、導電性材料よりなる円盤状の部材であって、中央部の第1面側に突き出た凸部と、前記凸部の外周部分と、前記外周部分の第2面側に接続され、前記凸部の下方まで延在する正極端子部と、を有し、
前記正極端子部は、前記正極集電部材と電気的に接続され、
前記蓋部材と前記容器により、前記捲回極板群と、前記正極集電部材と、前記負極集電部材と、前記電解液とが、密封されている、蓄電デバイス。 A bottomed cylindrical container constituting the negative electrode terminal, a wound electrode plate group accommodated in the container, a positive electrode current collecting member, a negative electrode current collecting member, an electrolyte, and a lid member constituting the positive electrode terminal; Have
The wound electrode plate group includes a coating layer formed by coating a positive electrode active material mixture on a first metal foil, and a positive electrode having an uncoated portion of the first metal foil remaining along the coating layer A negative electrode plate having a plate, a coating layer formed by coating a negative electrode active material mixture on a second metal foil, and an uncoated portion of the second metal foil remaining along the coating layer, The uncoated part of the positive electrode plate and the uncoated part of the negative electrode plate are each composed of a wound body of a laminated body laminated via a separator so as to protrude in the opposite direction,
The positive electrode current collector member is welded to the uncoated portion of the positive electrode plate at one end of the wound electrode plate group,
The negative electrode current collector member is welded to the uncoated portion of the negative electrode plate at the other end of the wound electrode plate group,
The lid member is a disk-shaped member made of a conductive material, and is connected to a convex portion protruding to the first surface side of the central portion, an outer peripheral portion of the convex portion, and a second surface side of the outer peripheral portion. And a positive electrode terminal portion extending to below the convex portion,
The positive terminal portion is electrically connected to the positive current collecting member,
The electricity storage device, wherein the wound electrode plate group, the positive electrode current collector, the negative electrode current collector, and the electrolyte are sealed by the lid member and the container.
前記凸部と前記外周部分とは、前記導電性材料により一体的に成形されており、
前記導電性材料は、アルミニウムを含有する材料である、蓄電デバイス。 The electricity storage device according to claim 1, wherein
The convex portion and the outer peripheral portion are integrally formed of the conductive material,
The electrical storage device, wherein the conductive material is a material containing aluminum.
前記蓋部材は、前記外周部分に形成された開裂溝または開裂弁を有する、蓄電デバイス。 The electricity storage device according to claim 1, wherein
The lid member is a power storage device having a cleavage groove or a cleavage valve formed in the outer peripheral portion.
前記凸部は、環状の凸部であり、
前記蓋部材は、前記環状の凸部の内側に設けられた凹部を有する、蓄電デバイス。 The electricity storage device according to claim 1, wherein
The convex portion is an annular convex portion,
The said cover member is an electrical storage device which has a recessed part provided inside the said cyclic | annular convex part.
前記凹部内にナットを有する、蓄電デバイス。 The electricity storage device according to claim 4,
An electricity storage device having a nut in the recess.
前記ナットが、バスバーと接続されている、蓄電デバイス。 The electricity storage device according to claim 5, wherein
An electricity storage device in which the nut is connected to a bus bar.
前記蓋部材は、前記凸部の前記第1面側に形成されたプロジェクションを有する、蓄電デバイス。 The electricity storage device according to claim 1, wherein
The said cover member is an electrical storage device which has the projection formed in the said 1st surface side of the said convex part.
前記プロジェクションが、バスバーと溶接されている、蓄電デバイス。 The electricity storage device according to claim 7,
An electricity storage device, wherein the projection is welded to a bus bar.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016071670A JP2017183619A (en) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | Power storage device |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108493488A (en) * | 2018-01-27 | 2018-09-04 | 林州朗坤科技有限公司 | A kind of electrochemical appliance and preparation method thereof |
CN113875084A (en) * | 2019-04-01 | 2021-12-31 | 三星Sdi株式会社 | Secondary battery |
US20220069391A1 (en) * | 2020-09-02 | 2022-03-03 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | High voltage battery protection pack |
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2016
- 2016-03-31 JP JP2016071670A patent/JP2017183619A/en active Pending
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CN113875084A (en) * | 2019-04-01 | 2021-12-31 | 三星Sdi株式会社 | Secondary battery |
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