JP2018010781A - Power storage element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セパレータを介して積層される正極シートおよび負極シートを有する蓄電素子に関する。 The present invention relates to a power storage device having a positive electrode sheet and a negative electrode sheet that are laminated via a separator.
リチウムイオン電池のような蓄電素子には、セパレータを介して交互に積層された正極シート及び負極シートを有する電極体が用いられることがある。この種の電極体は、正極シート、負極シート及びセパレータの各縁部からなる端面を有し、該端面において、集電体を介して外部端子に電気的に接続されている。 In an electric storage element such as a lithium ion battery, an electrode body having a positive electrode sheet and a negative electrode sheet that are alternately stacked with separators may be used. This type of electrode body has an end surface composed of each edge of a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator, and the end surface is electrically connected to an external terminal via a current collector.
また、この種の電極体と、これを収容する外装体の内面との間には、これらの間を電気的に絶縁したり、外力による衝撃を吸収したりするためのスペーサが介装されることがある。 In addition, a spacer is provided between the electrode body of this type and the inner surface of the exterior body that accommodates the electrode body to electrically insulate them from each other and to absorb impacts caused by external forces. Sometimes.
例えば、特許文献1には、いわゆる巻回型の電極体の両端面が一対のスペーサで覆われた構成が開示され、特許文献2には、巻回型の電極体における一対の湾曲部の外周面に沿ってそれぞれスペーサが配置された構成が開示されている。
For example,
しかしながら、特許文献1に開示された蓄電素子のように、電極体の端面にスペーサが対向配置される場合、スペーサから電極体の端面に押圧力が作用したときに、電極体の正極シート、負極シート又はセパレータに、端面に直角な方向に収縮するようなジグザグ状の折れ曲がりが生じ得る。
However, when the spacer is disposed opposite to the end surface of the electrode body as in the electric storage element disclosed in
そのため、折れ曲がった正極シート又は負極シートがセパレータを突き破ったり、折れ曲がったセパレータの先端の位置がずれたりすることで、正極シートと負極シートが直接対向して短絡が生じる可能性がある。 Therefore, there is a possibility that the positive electrode sheet and the negative electrode sheet are directly opposed to each other by causing the bent positive electrode sheet or the negative electrode sheet to break through the separator, or the position of the tip of the bent separator is shifted.
また、特許文献2に開示された蓄電素子のように、巻回型の電極体の湾曲部と外装体との間にはスペーサが介在するが、電極体の端面は外装体の内面に直接対向する場合、電極体の端面が外装体の内面に接触したときに、電極体の正極シート、負極シート又はセパレータに上述のような折れ曲がりが生じる可能性があることから、上記と同様の問題が生じ得る。
Further, as in the power storage element disclosed in
そこで、本発明は、蓄電素子の電極体を構成する電極シート及びセパレータのジグザグ状の折れ曲がりを抑制することを目的とする。 Then, an object of this invention is to suppress the zigzag-shaped bending of the electrode sheet and separator which comprise the electrode body of an electrical storage element.
本発明に係る蓄電素子は、
第1電極シートと、前記第1電極シートとは異なる極性を有する第2電極シートと、前記第1電極シート及び前記第2電極シート間に介在するセパレータとを有し、前記第1電極シート、前記第2電極シート及び前記セパレータが、それぞれ第1方向に平行に配置され、前記第1電極シートと前記第2電極シートが、前記セパレータを介して前記第1方向に直角な第2方向に相互に積層された電極体と、
前記電極体を収容する外装体と、
前記電極体と前記外装体の内面との間に介在するスペーサとを備え、
前記スペーサは、前記第2方向において前記電極体の外側に対向配置され、前記第1方向の先端に向かって次第に前記第2方向の内側へ張り出す張り出し部を有し、
前記電極体における前記第1方向の端面は空間に対面している、ことを特徴とする。
The electricity storage device according to the present invention is:
A first electrode sheet, a second electrode sheet having a polarity different from that of the first electrode sheet, and a separator interposed between the first electrode sheet and the second electrode sheet, the first electrode sheet, The second electrode sheet and the separator are respectively arranged in parallel to the first direction, and the first electrode sheet and the second electrode sheet are mutually in a second direction perpendicular to the first direction via the separator. An electrode body laminated on
An exterior body that houses the electrode body;
A spacer interposed between the electrode body and the inner surface of the exterior body,
The spacer has an overhanging portion that is disposed opposite to the outer side of the electrode body in the second direction, and gradually projects inward in the second direction toward the tip in the first direction.
The end face of the electrode body in the first direction faces the space.
本発明によれば、電極体における第1方向の端面が空間に対面していることにより、電極体の端面がスペーサに接触することが抑制されるとともに、第2方向内側に張り出したスペーサの張り出し部によって電極体の第1方向への移動が規制されることで、電極体の端面が外装体の内面に接触することも抑制される。したがって、蓄電素子に外力が加えられたとき、電極体の端面に押圧力が作用することが抑制される。これにより、第1電極シート、第2電極シート及びセパレータが例えばジグザグ状に折れ曲がることが抑制され、ひいては、第1及び第2電極シート間での短絡が抑制される。 According to the present invention, the end face of the electrode body in the first direction faces the space, so that the end face of the electrode body is prevented from contacting the spacer and the spacer overhangs inward in the second direction. By restricting the movement of the electrode body in the first direction by the portion, the end surface of the electrode body is also prevented from contacting the inner surface of the exterior body. Therefore, when an external force is applied to the storage element, the pressing force is suppressed from acting on the end face of the electrode body. Thereby, it is suppressed that a 1st electrode sheet, a 2nd electrode sheet, and a separator bend zigzag, for example, and a short circuit between a 1st and 2nd electrode sheet is suppressed by extension.
なお、本発明によれば、スペーサの張り出し部によって、相互に積層された第1電極シート、第2電極シート及びセパレータが同一方向に曲がるように案内され得るが(図6及び図10参照)、このような一方向の曲がりでは、第1電極シートと第2電極シートがセパレータを介することなく直接対向するような不具合が生じ難いため、短絡の抑制に支障を来すような問題は生じにくい。 In addition, according to the present invention, the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separator stacked on each other can be guided by the protruding portion of the spacer so as to bend in the same direction (see FIGS. 6 and 10). Such bending in one direction is unlikely to cause a problem that the first electrode sheet and the second electrode sheet are directly opposed to each other without a separator therebetween, and therefore, a problem that hinders suppression of a short circuit is unlikely to occur.
本発明において、前記第1電極シート及び前記第2電極シートが、金属箔の表面に活物質層が形成された活物質形成部をそれぞれ有する場合、前記第1電極シート及び前記第2電極シートの少なくとも一方における前記活物質形成部と、前記張り出し部とは、前記第1方向にオーバラップしていることが好ましい。 In the present invention, when each of the first electrode sheet and the second electrode sheet has an active material forming portion in which an active material layer is formed on the surface of the metal foil, the first electrode sheet and the second electrode sheet It is preferable that at least one of the active material forming part and the projecting part overlap in the first direction.
この場合、第1電極シート又は第2電極シートの少なくとも一方において、活物質層の形成によって硬化された部分が、スペーサの張り出し部に沿って撓むように変形されることで、張り出し部と電極体との間に作用する第1方向の応力の増大を図ることができ、これにより、第1方向におけるスペーサに対する電極体の相対移動をより効果的に規制できる。 In this case, in at least one of the first electrode sheet and the second electrode sheet, the portion cured by the formation of the active material layer is deformed so as to bend along the protruding portion of the spacer, whereby the protruding portion and the electrode body It is possible to increase the stress in the first direction that acts between the electrode body and the relative movement of the electrode body with respect to the spacer in the first direction.
本発明において、前記第1電極シート、前記第2電極シート及び前記セパレータは、前記第1方向に延びる巻回軸周りに巻回されていてもよい。 In the present invention, the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separator may be wound around a winding axis extending in the first direction.
この場合、巻回型の電極体の端面に押圧力が作用することを抑制でき、これにより、巻回型の電極体において上記の効果が得られる。 In this case, it is possible to suppress the pressing force from acting on the end face of the wound electrode body, and thus the above-described effect can be obtained in the wound electrode body.
本発明において、前記外装体は、前記第1方向の少なくとも一方側に開口部を有するケース本体と、前記開口部を塞ぐ蓋体とを有してもよい。 In the present invention, the exterior body may include a case body having an opening on at least one side in the first direction, and a lid that closes the opening.
この場合、いわゆる横巻き型の電極体において上記の効果が得られる。また、この電極体とスペーサを巻回軸方向に沿ってケース本体に挿入するとき、挿入方向の押圧力が電極体の端面に押圧力が作用することを抑制できることから、蓄電素子の生産時において、第1電極シート、第2電極シート及びセパレータがジグザグ状に折れ曲がるような電極体の破損を抑制でき、これにより、電極体の歩留まりの向上を図ることができる。 In this case, the above effect can be obtained in a so-called laterally wound electrode body. Further, when the electrode body and the spacer are inserted into the case body along the winding axis direction, the pressing force in the insertion direction can be suppressed from acting on the end surface of the electrode body. In addition, it is possible to suppress the electrode body from being damaged such that the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separator are bent in a zigzag shape, thereby improving the yield of the electrode bodies.
本発明において、前記スペーサは、前記第1方向における前記電極体の全長に亘って設けられてもよく、前記張り出し部は、前記第1方向における前記スペーサの両端部にそれぞれ設けられてもよい。 In this invention, the said spacer may be provided over the full length of the said electrode body in the said 1st direction, and the said overhang | projection part may be provided in the both ends of the said spacer in the said 1st direction, respectively.
この場合、1つのスペーサによって、電極体の巻回軸方向両端部において、第1電極シート、第2電極シート及びセパレータのジグザグ状の折れ曲がりを抑制できる。 In this case, zigzag bending of the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separator can be suppressed at both ends in the winding axis direction of the electrode body by one spacer.
本発明において、前記電極体が、前記第2方向において相互に対向し、それぞれ前記第1方向と前記第2方向とに直角な第3方向に延びる一対のフラット部と、該一対のフラット部間を繋ぐ一対の湾曲部とを有する場合、前記スペーサは、一方の前記湾曲部の外周面に対向する第1スペーサと、他方の前記湾曲部の外周面に対向する第2スペーサとを有してもよい。 In the present invention, the electrode bodies are opposed to each other in the second direction, and extend in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction, respectively, and between the pair of flat portions The spacer includes a first spacer that faces the outer peripheral surface of one of the curved portions and a second spacer that faces the outer peripheral surface of the other curved portion. Also good.
この場合、第1スペーサと第2スペーサとによって電極体を挟み込んだ状態で、ケース本体の内面に第1及び第2スペーサを沿わせながら、ケース本体に対して電極体並びに第1及び第2スペーサを容易に挿入できる。 In this case, in a state where the electrode body is sandwiched between the first spacer and the second spacer, the electrode body and the first and second spacers are arranged with respect to the case body while the first and second spacers are along the inner surface of the case body. Can be inserted easily.
また、このとき、挿入方向における第1及び第2スペーサに対する電極体の相対移動が規制されることで、電極体の端面への押圧力の作用が抑制されることにより、第1電極シート、第2電極シート及びセパレータのジグザグ状の折れ曲がりを効果的に抑制でき、これにより、電極体の歩留まりの向上を図ることができる。 Further, at this time, the relative movement of the electrode body with respect to the first and second spacers in the insertion direction is restricted, so that the action of the pressing force on the end surface of the electrode body is suppressed, whereby the first electrode sheet, The zigzag bending of the two-electrode sheet and the separator can be effectively suppressed, and thereby the yield of the electrode body can be improved.
さらに、この場合、電極体の各湾曲部とケース本体の内面との間に介在する第1及び第2スペーサによって、第3方向の外力がケース本体に加えられたときに生じる衝撃が吸収されることで、電極体をより効果的に保護できる。 Further, in this case, the first and second spacers interposed between the curved portions of the electrode body and the inner surface of the case body absorb the impact generated when an external force in the third direction is applied to the case body. Thus, the electrode body can be more effectively protected.
本発明において、前記張り出し部は、前記第1方向の先端に向かって前記第2方向の内側に傾斜した傾斜面であってもよい。 In the present invention, the projecting portion may be an inclined surface inclined inward in the second direction toward the tip in the first direction.
この場合、電極体におけるスペーサの張り出し部との係合部において、第1電極シート、第2電極シート及びセパレータがスペーサの傾斜面に沿って第2方向内側に倒されるように案内されるため、これらのシートがジグザグ状に折れ曲がることを効果的に抑制しつつ、電極体の第1方向の端部を安定的に先細り状に変形させることができる。 In this case, since the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separator are guided so as to be tilted inward in the second direction along the inclined surface of the spacer in the engagement portion with the protruding portion of the spacer in the electrode body, The end of the electrode body in the first direction can be stably deformed into a tapered shape while effectively suppressing the bending of these sheets in a zigzag shape.
本発明において、前記張り出し部は、前記第1方向の先端に向かって前記第2方向内側への張り出し量を次第に増大させるように湾曲した湾曲面であってもよい。 In the present invention, the projecting portion may be a curved surface curved so as to gradually increase the amount of projecting inward in the second direction toward the tip in the first direction.
この場合、電極体におけるスペーサの張り出し部との係合部において、第1電極シート、第2電極シート及びセパレータがスペーサの湾曲面に沿って第2方向内側に倒されるように案内されるため、これらのシートがジグザグ状に折れ曲がることを効果的に抑制しつつ、電極体の第1方向の端部を安定的に先細り状に変形させることができる。 In this case, since the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separator are guided so as to be tilted inward in the second direction along the curved surface of the spacer in the engaging portion with the protruding portion of the spacer in the electrode body, The end of the electrode body in the first direction can be stably deformed into a tapered shape while effectively suppressing the bending of these sheets in a zigzag shape.
本発明において、前記張り出し部は、前記第2方向において前記電極体を挟んだ両側に設けられてもよい。 In the present invention, the projecting portion may be provided on both sides of the electrode body in the second direction.
この場合、スペーサに対する電極体の第1方向への相対移動が一対の張り出し部によって効果的に規制されることで、電極体の端面と外装体の内面との接触をより効果的に抑制できる。 In this case, the relative movement of the electrode body in the first direction with respect to the spacer is effectively restricted by the pair of projecting portions, so that the contact between the end surface of the electrode body and the inner surface of the exterior body can be more effectively suppressed.
本発明によれば、電極体の端面に押圧力が作用することが抑制されることで、電極体の第1電極シート、第2電極シート及びセパレータのジグザグ状の折れ曲がりを抑制でき、これにより、第1及び第2電極シート間での短絡を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress zigzag bending of the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separator of the electrode body by suppressing the pressing force from acting on the end surface of the electrode body. A short circuit between the first and second electrode sheets can be suppressed.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る蓄電素子を実施形態毎に説明する。なお、本願明細書において方向を示すために使用される「上」及び「下」を含む用語及びこれらに関連する方向を示す用語は、添付図面に図示された蓄電素子の姿勢における方向を示すものであり、必ずしも実際の使用状態における方向と一致するものでない。 Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, an electric storage element concerning the present invention is explained for every embodiment. It should be noted that the terms including “upper” and “lower” and terms related to these used to indicate directions in the present specification indicate directions in the posture of the electric storage element shown in the attached drawings. And does not necessarily coincide with the direction in the actual use state.
[第1実施形態]
図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係る蓄電素子1を示している。蓄電素子1は、例えばリチウムイオン電池等の非水電解質二次電池である。ただし、本発明は、リチウムイオン電池以外にも、キャパシタを含む種々の蓄電素子に適用できる。
[First Embodiment]
1 and 2 show a
図1及び図2に示すように、蓄電素子1は、例えば略直方体のケース2を有する。ケース2は、上面開口部3dを有するケース本体3と、ケース本体3の上面開口部3dを塞ぐ蓋体4とを有する。
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the
ケース本体3は長方形板状の底壁部3aと、底壁部3aの長辺から立ち上がる一対の長側壁部3bと、底壁部3aの短辺から立ち上がる一対の短側壁部3cとを備える。一対の長側壁部3bと一対の短側壁部3cの上端は、ケース本体3の上面開口部3dを画定している。
The
以下の説明において、ケース本体3の底壁部3aと上面開口部3dが対向する方向(図1及び図2における上下方向)を「第1方向D1」とし、第1方向D1から見て短側壁部3cに平行な方向を「第2方向D2」とし、第1方向D1から見て長側壁部3bに平行な方向を「第3方向D3」とする。すなわち、第1方向D1、第2方向D2及び第3方向D3は相互に直角な方向とされている。
In the following description, the direction (the vertical direction in FIGS. 1 and 2) in which the
ケース本体3の材料には、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属が用いられる。なお、ケース本体3の表面は、例えば樹脂からなる絶縁層(図示せず)で全体的に覆われるようにしてもよい。
As the material of the
蓋体4は、概ね長方形板状の金属板である。蓋体4には、ケース本体3内で発生したガスをケース2の外側へ排出するためのガス排出弁8と、注液口(図示せず)が設けられている。注液口は、注液栓10にて閉鎖されている。蓋体4は、ケース本体3の開口縁部に溶接されている。
The lid 4 is a substantially rectangular metal plate. The lid 4 is provided with a
蓋体4の表面には、正極の外部端子11と負極の外部端子12が固定されている。外部端子11,12の材料には、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属が用いられる。
A positive
図3に示すように、正極の外部端子11は、平板部11aと、該平板部11aから下方に延びるリベット部11bとを有し、例えばリベット部11bの先端のかしめによって、上ガスケット13を介して蓋体4の上面に固定されている。
As shown in FIG. 3, the
同様に、負極の外部端子12も、平板部12aと、該平板部12aから下方に延びるリベット部12bとを有し、例えばリベット部12bの先端のかしめによって、上ガスケット13を介して蓋体4の上面に固定されている。
Similarly, the negative external terminal 12 also has a
図2及び図3に示すように、ケース2には、蓋体4に取り付けられた電極体20、電極体20の外周面とケース2の内面との間に介在する第1及び第2スペーサ41,42、並びに、電解液(図示せず)が収容される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4に示すように、電極体20は、いずれも一定幅の長尺な帯状である正極シート(特許請求の範囲の「第1電極シート」に相当)21、負極シート22(特許請求の範囲の「第2電極シート」に相当)及び微多孔性樹脂シートからなる2枚のセパレータ23,23を重ね合わせて、概ね高扁平率の長円状に巻回したものである。
As shown in FIG. 4, the
正極シート21の一つの層と、それに隣接する負極シート22の一つの層との間には、2枚のセパレータ23,23のうちのいずれか一方が介在している。セパレータ23,23は、正極シート21及び負極シート22よりも長尺である。これにより、電極体20の最外層は、いずれか一方のセパレータ23で構成されている。
One of the two
正極シート21、負極シート22及び2枚のセパレータ23,23の巻回の軸線(巻回軸)は、図4において符号Xで概念的に示されている。電極体20は、巻回軸Xが概ね第1方向D1に延びると共に電極体20の厚み方向が第2方向D2に沿って配置される姿勢で、ケース本体3内に収容されている(図3参照)。
The winding axis (winding axis) of the
第1方向D1における電極体20の各端部は、正極シート21、負極シート22及びセパレータ23,23の幅方向(短手方向)の端部が配置された端面部20a,20bとなっている。電極体20は、巻回軸Xを挟んで第2方向D2に対向配置され、それぞれ第3方向D3に沿って直線状に延びる一対のフラット部20c,20cと、第1方向D1から見て半円状に湾曲するように延びて一対のフラット部20c,20c間を繋ぐ一対の湾曲部20d,20dとを有する。
The respective end portions of the
なお、フラット部20cは、設計上において直線状に延びる部分である。実際にケース2に電極体20が収容された状態において、フラット部20cは、完全な直線状に配置されるとは限らず、全体的には直線に近い形状となるように撓んだ状態で配置されることもある。
The
図2及び図3に示すように、ケース2に電極体20が収容された状態において、電極体20の各フラット部20cの外側にはケース本体3の長側壁部3bが対向し、各湾曲部20dの外側には短側壁部3cが対向し、一方側の端面部20bの外側には底壁部3aが対向し、他方側の端面部20aの外側には蓋体4が対向している。
As shown in FIGS. 2 and 3, in a state where the
また、図4に示すように、電極体20の正極シート21、負極シート22及びセパレータ23は、フラット部20cにおいては第2方向D2に積層されており、湾曲部20dの頂部においては第3方向D3に積層されている。
As shown in FIG. 4, the
正極シート21は、帯状の正極金属箔24と、この正極金属箔24の両面に正極活物質層が形成された活物質形成部25とを備える。正極金属箔24の幅方向(短手方向)両側の縁部は、正極金属箔24の長手方向に沿って直線状に延びるように形成されている。正極金属箔24の短手方向の一方側(図4において下側)においては、正極金属箔24の縁部まで活物質形成部25が設けられている。
The
正極金属箔24の短手方向の他方側(図4において上側)の縁部には、正極活物質層を設けずに、正極金属箔24を露出させた活物質非形成部34が設けられている。正極シート21では、活物質非形成部34に比べて、活物質形成部25が硬く、撓み難くなっている。
On the other edge (upper side in FIG. 4) in the short side direction of the positive
また、正極金属箔24には、上記の活物質非形成部34から短手方向外向きに突出する複数の正極タブ35が、長手方向に間隔をあけて設けられている。各正極タブ35は、正極金属箔24の表面に活物質層が形成されてない活物質非形成部とされ、上記の活物質非形成部34に一体に連なっている。
In addition, the positive
正極金属箔24の材料には、例えばアルミニウムが用いられるが、これ以外の金属を用いてもよい。正極活物質としては、例えば、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム(LiNixCoyMn1−x−yO2)、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、リン酸鉄リチウム(LiFePO4)、リン酸マンガンリチウム(LiMnPO4)、これらに置換添加物を用いたもの、又は、これらの混合物などが用いられるが、他のリチウム含有遷移金属酸化物を用いてもよい。
For example, aluminum is used as the material of the positive
負極シート22は、帯状の負極金属箔26と、この負極金属箔26の両面に負極活物質層が形成された活物質形成部27とを備える。負極金属箔26の幅方向(短手方向)両側の縁部は、負極金属箔26の長手方向に沿って直線状に延びるように形成されている。負極金属箔26の短手方向の両側(図4において上側及び下側)において、活物質形成部27は負極金属箔26の縁部まで設けられている。これにより、負極金属箔26の各面の略全体が負極活物質層で被覆されている。
The
負極金属箔26には、正極タブ35と同様の複数の負極タブ37が設けられている。負極金属箔26の短手方向において、負極タブ37は、正極タブ35と同じ側に突出して設けられている。負極タブ37における基端部を除く大部分は、負極金属箔26の表面に活物質層が形成されていない活物質非形成部とされている。
A plurality of
負極金属箔26の材料には、例えば銅が用いられるが、これ以外の金属を用いてもよい。負極活物質としては、例えばグラファイトが用いられるが、他の炭素材料、リチウム金属、リチウム合金、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)、ケイ素、一酸化ケイ素、スズ等のリチウム吸蔵可能な材料、またはこれらの混合物を用いてもよい。
For example, copper is used as the material of the negative
正極シート21と負極シート22がセパレータ23,23を介して重ね合わされて巻回されてなる電極体20は、複数の正極タブ35を積層してなる正極タブ束38を備えている。
The
負極金属箔26の長手方向において、負極タブ37は、正極タブ35からずれるような位置に配置されており、正極タブ35と負極タブ37が相互に重なり合うことはない。巻回状態の電極体20において、複数の負極タブ37は互いに重ね合わされ、これにより、負極タブ束39が形成されている。
In the longitudinal direction of the negative
正極タブ束38と負極タブ束39は、電極体20の一方の端面部20a(図4において上側の端面部)から突出している。また、第1方向D1の上側から見て、電極体20の端面部20aにおける第3方向D3に延びる中心線Yに対し、一方側(図4において手前側)のフラット部20cから、正極タブ束38と負極タブ束39が突出している。
The positive
図5に示すように、電極体20の一方のフラット部20cから突出した正極タブ束38は、先端側が第2方向D2における他方のフラット部20c側に倒されるように曲げられた状態で、例えば超音波溶接により集電体15に接合されている。これにより、各正極タブ35は、集電体15を介して正極の外部端子11に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 5, the positive
図5における図示は省略されているが、負極タブ束39も、同様に曲げられた状態で集電体15に接合され、該集電体15を介して負極の外部端子12に電気的に接続されている(図3参照)。
Although the illustration in FIG. 5 is omitted, the negative
集電体15は、例えば、正極と負極のいずれにおいても同様の形状を有する。なお、集電体15の材料は、正極と負極で異なっていてもよく、例えば、正極の集電体15の材料にはアルミニウム等の金属が用いられ、負極の集電体15の材料には銅等の金属が用いられる。
For example, the
各集電体15は、例えば、蓋体4に固定された第1平板部15aと、該第1平板部15aの縁部から湾曲しながら下方へ延びる連絡部15bと、該連絡部15bを介して第1平板部15aに連なり、該第1平板部15aの下方に対向配置される第2平板部15cとを有する。
Each of the
第1平板部15aは、下ガスケット14を介して蓋体4の下面に、例えば、上ガスケット13、蓋体4、下ガスケット14及び第1平板部15aを上側から貫通する外部端子11,12のリベット部11b,12bの下端のかしめによって固定されており(図3参照)、該リベット部11b,12bを介して外部端子11,12に電気的に接続されている。
The first
第2平板部15cの下面には、電極体20の正極タブ束38及び負極タブ束39が例えば超音波溶接により接合されており、これにより、電極体20に電気的に接続されている。
The positive
以下、第1及び第2スペーサ41,42並びにこれらのスペーサ41,42に関連する構成について説明する。
Hereinafter, the 1st and
図2及び図3に示すように、第1スペーサ41と第2スペーサ42は、第3方向D3の両側から電極体20を挟み込んだ状態で、電極体20と共にケース本体3に収容されている。第1スペーサ41は、第3方向の一方側(図2及び図3における左側)における電極体20の湾曲部20dの外周面とケース本体3の短側壁部3cの内面との間に介在し、第2スペーサ42は、第3方向D3の他方側(図2及び図3における右側)における電極体20の湾曲部20dの外周面とケース本体3の短側壁部3cの内面との間に介在している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第1及び第2スペーサ41,42は、上記のように、第3方向D3における電極体20の端部に沿って配置されている。第1及び第2スペーサ41,42は、第1方向D1における電極体20の全長に亘って設けられている。第1及び第2スペーサ41,42は、第2方向D2から見て線対称に構成されている。
As described above, the first and
図2に示すように、各スペーサ41,42は、第3方向D3における電極体20の端部を第2方向D2の両側から挟み込む一対の挟持部としての第1及び第2側壁部43,44と、第3方向D3における電極体20の外側に配置される外側壁部45とを有する。
As shown in FIG. 2, each of the
第1及び第2側壁部43,44は、第1方向D1に延びるように設けられ、第1方向D1において電極体20よりも長尺とされている。外側壁部45は、第3方向D3における第1及び第2側壁部43,44の端部間を繋ぐように設けられている。外側壁部45は、第1方向D1において第1及び第2側壁部43,44の全長に亘って設けられている。
The first and second
各スペーサ41,42には、第3方向D3におけるケース本体3の短側壁部3cとは反対側に開放し且つ第1方向D1に延びる溝部46が形成されている。溝部46は、第1方向D1におけるスペーサ41,42の両端面47,48に開放しており、各端面47,48には、例えばコ字状の切欠部47a,48aが形成されている。
Each
ただし、各スペーサ41,42の端面47,48には必ずしも切欠部47a,48aが形成されなくてもよく、溝部46の両端が端面47,48において閉塞されてもよい。
However, the
図3及び図6に示すように、各スペーサ41,42の第1及び第2側壁部43,44並びに外側壁部45は、第1方向D1においてケース本体3の底壁部3aと蓋体4との間にほぼ隙間無く配置されている。各スペーサ41,42の上側の端面47は、第1方向D1に直角に配置されており、蓋体4の下端に当接ないしほぼ隙間無く対向配置されている。各スペーサ41,42の下側の端面48は、第1方向D1に直角に配置されており、ケース本体3の底壁部3aの上面に当接している。
As shown in FIGS. 3 and 6, the first and second
図6及び図7に示すように、各スペーサ41,42の第1及び第2側壁部43,44の外側の面は、第2方向D2に直角に配置されており、ケース本体3の長側壁部3bの内面に対して当接ないしほぼ隙間無く対向配置されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the outer surfaces of the first and second
図3及び図7に示すように、外側壁部45の外側の面は、第3方向D3に直角に配置されており、ケース本体3の短側壁部3cの内面に当接ないしほぼ隙間無く対向配置されている。外側壁部45は、短側壁部3cの略全面に亘って対向配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 7, the outer surface of the
図6に示すように、第1側壁部43における第1方向D1の両端部には、第2方向D2の内側に突出した突出部43a,43bが設けられている。これらの突出部43a,43b間において、第2方向D2における第1側壁部43の厚みは略一定とされている。各突出部43a,43bの突出量は、第1方向D1の先端に向かって漸増している。
As shown in FIG. 6, projecting
第1側壁部43の内側の面50は、突出部43a,43bが設けられていない部分においては第1方向D1に平行に配置され、突出部43a,43bが設けられた部分においては、第1方向D1の先端に向かって第2側壁部44側(第2方向D2の内側)に傾斜した傾斜面51,52とされている。
The
第2側壁部44における第1方向D1の両端部にも、同様の突出部44a,44bが設けられており、これらの突出部44a,44b間における第2側壁部44の厚みは略一定とされている。各突出部44a,44bの突出量は、第1方向D1の先端に向かって漸増している。
Similar projecting
第2側壁部44の内側の面54も、突出部44a,44bが設けられていない部分においては第1方向D1に平行に配置され、突出部44a,44bが設けられた部分においては、第1方向D1の先端に向かって第1側壁部43側(第2方向D2の内側)に傾斜した傾斜面55,56とされている。
The
第1及び第2側壁部43,44における上側の傾斜面51,55は、第2方向D2に間隔を空けて相互に対向配置され、下側の傾斜面52,56も、第2方向D2に間隔を空けて相互に対向配置されている。第2方向D2における上側の傾斜面51,55間の間隔、及び、下側の傾斜面52,56間の間隔は、それぞれ第1方向D1の先端に向かって漸減している。
The upper
これにより、各スペーサ41,42の上端部には、上記のように上側の傾斜面51,55間の間隔を漸減させた上側の狭小部61が設けられ、各スペーサ41,42の下端部には、上記のように下側の傾斜面52,56間の間隔を漸減させた下側の狭小部62が設けられている。
As a result, the upper
なお、第1及び第2側壁部43,44においては、上記の傾斜面51,52,55,56に代えて、例えば図6の二点鎖線で示すような湾曲面251,252,255,256が形成されてもよい。この場合、湾曲面251,252,255,256が第1方向D1の先端に向かうに従って第2方向D2の内側への張り出し量を次第に増大させるように湾曲して形成されることで、第2方向D2における湾曲面251,252,255,256間の間隔を漸減させた狭小部が、スペーサ41,42の第1方向D1両端部に形成される。
In the first and second
図7に示すように、第1及び第2側壁部43,44の内面50,54は、突出部43a,43b,44a,44b(図6参照)が設けられていない部分において、第3方向D3の先端に向かって第2方向D2の内側に傾斜した傾斜面とされている。これにより、第2方向D2における第1及び第2側壁部43,44間の間隔は、第3方向D3の先端に向かって漸減している。
As shown in FIG. 7, the
電極体20は、第3方向D3の両側におけるフラット部20cの端部から湾曲部20dに亘る部分において、各スペーサ41,42の第1及び第2側壁部43,44間に挟持されており、これにより、スペーサ41,42を介してケース2に保持されている。
The
図3及び図6に示すように、電極体20の上側の端面部20aは、スペーサ41,42の上側の端面47よりも第1方向D1内側に配置され、電極体20の下側の端面部20bは、スペーサ41,42の下側の端面48よりも第1方向D1内側に配置されている。これにより、電極体20の両端面部20a,20bは、それぞれ全面に亘って空間S1,S2に対面している。
As shown in FIGS. 3 and 6, the upper
なお、本実施形態では、スペーサ41,42の端面47,48に切欠部47a,48a(図2参照)が設けられていることから、電極体20の端面部20a,20bが空間S1,S2を介してケース2の内面に対向しているが、仮にスペーサ41,42の端面47,48が閉塞されている場合、電極体20の端面部20a,20bは空間S1,S2を介してスペーサ41,42の内面に対向配置される。
In the present embodiment, since the
電極体20の外周面は、スペーサ41,42に保持された部分において、スペーサ41,42の第1及び第2側壁部43,44の内面50,54並びに外側壁部45の内面58に対向配置されている。
The outer peripheral surface of the
図6に示すように、電極体20の外周面は、スペーサ41,42の第1及び第2側壁部43,44の内面50,54に沿って配置され、該内面50,54に当接している。特に、スペーサ41,42の狭小部61,62において、第1方向D1の先端に向かって次第に第2方向D2の内側へ張り出す第1及び第2側壁部43,44の傾斜面51,52,55,56に、電極体20の外周面が対向配置されている。これにより、電極体20の外周面は、第1方向D1の両端部において、傾斜面51,52,55,56に沿って第1方向D1に対して傾斜して配置されている。
As shown in FIG. 6, the outer peripheral surface of the
狭小部61,62に保持された部分において、電極体20を構成する正極シート21、負極シート22及びセパレータ23の各層は、第1方向D1の先端に向かって第2方向D2の内側に倒れるように傾斜している。これにより、電極体20の第1方向D1両端部は、全体として第2方向D2寸法が第1方向D1の先端に向かって漸減するように先細り状に変形されている。
In the portions held by the
このように、第1方向D1の両端部において先細り状に変形された状態でスペーサ41,42に保持された電極体20は、端面部20a,20bにおいてスペーサ41,42及びケース2に接触することなく、スペーサ41,42の狭小部61,62によって、第1方向D1におけるスペーサ41,42に対する相対移動が規制されている。
As described above, the
また、各狭小部61,62の傾斜面51,52,55,56と、正極シート21及び負極シート22の活物質形成部25,27(図4参照)とは第1方向D1にオーバラップしている。より具体的に、上側の狭小部61における一対の傾斜面51,55間には、活物質形成部25,27の上端部が配置され、下側の狭小部62における一対の傾斜面52,56間には、活物質形成部25,27の下端部が配置されている。
Further, the
つまり、正極シート21及び負極シート22は、硬い活物質形成部25,27を含む部分においてスペーサ41,42の傾斜面51,52,55,56に沿って撓むように変形された状態で、スペーサ41,42の狭小部61,62に保持されている。そのため、スペーサ41,42の狭小部61,62に保持された電極体20部分の先細り状の変形に対する抵抗が増大されることで、狭小部61,62の傾斜面51,52,55,56と電極体20の外周面との間に作用する第1方向D1の応力の増大が図られている。これにより、第1方向D1への電極体20の移動がより効果的に規制されている。
That is, the
そのため、蓄電素子1に第1方向D1の外力が加えられたとき、第1方向D1におけるスペーサ41,42に対する電極体20の相対移動が規制されることで、電極体20の端面部20a,20bが空間S1,S2に対面した状態を維持できる。そのため、電極体20の端面部20a,20bがケース2及びスペーサ41,42に接触することが抑制され、これにより、電極体20の端面部20a,20bに押圧力が加えられることが抑制される。
Therefore, when an external force in the first direction D1 is applied to the
また、電極体20の正極シート21、負極シート22及びセパレータ23の各層における第1方向D1の先端側部分は、巻回軸Xを挟んだ第2方向D2のそれぞれの側において、スペーサ41,42の傾斜面51,52,55,56に沿って同一方向に傾斜するように案内されている。
Further, the tip side portions in the first direction D1 in the layers of the
したがって、電極体20の正極シート21、負極シート22及びセパレータ23の各層がジグザグ状に折れ曲がることを効果的に抑制できる。これにより、正極シート21又は負極シート22が折れ曲がってセパレータ23を突き破ったり、セパレータ23が折れ曲がってその先端の位置がずれたりすることで、正極シート21と負極シート22が直接対向することが抑制されて、正極シート21と負極シート22との間での短絡を効果的に抑制できる。
Therefore, it can suppress effectively that each layer of the
なお、例えば図3の二点鎖線に示すように、スペーサ41,42には、外側壁部45における第1方向D1の両端部において、第1方向D1の先端に向かって第3方向D3の内側に傾斜した傾斜面258が更に設けられてもよい。これにより、電極体20の湾曲部20dの外周面を、第1方向D1の先端に向かって第3方向D3の内側に傾斜するように変形させた状態で、スペーサ41,42の狭小部61,62によって電極体20をより強固に保持できる。
For example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 3, the
図7に示すように、各スペーサ41,42における狭小部61,62(図6参照)以外の部分において、電極体20の湾曲部20dは、その外周面がスペーサ41,42の第1及び第2側壁部43,44の傾斜した内面50,54に沿って平坦状に変形した状態で、第1及び第2側壁部43,44間に挟持されている。これにより、第3方向D3におけるスペーサ41,42に対する電極体20の相対移動を効果的に抑制できる。
As shown in FIG. 7, in the portions other than the
また、湾曲部20dは、第3方向D3の外側において空間S3に対面している。湾曲部20dは、例えばその頂点など、曲率が最大となる周方向位置を含む部分において空間S3に対面していることが好ましい。
Further, the
これにより、蓄電素子1に第3方向D3の外力が加えられたとき、ケース本体3に入力された衝撃がスペーサ41,42によって吸収されると共に、電極体20には、第3方向D3に対して傾斜したスペーサ41,42の内面50,54を経由して衝撃が入力されることから、電極体20に入力される第3方向D3の衝撃が効果的に緩和される。
Thereby, when the external force of the 3rd direction D3 is applied to the
したがって、湾曲されていることによるストレスが正極シート21、負極シート22及びセパレータ23の各層にかかっている湾曲部20dにおいて、正極シート21、負極シート22及びセパレータ23の破損を抑制できる。
Therefore, damage to the
図2に示すように、生産時において、電極体20は、集電体15(図3及び図5参照)を介して蓋体4に組み付けられた後、第1スペーサ41と第2スペーサ42とによって第3方向D3の両側から挟み込まれた状態で、ケース本体3に挿入される。この挿入作業は、ケース本体3の一対の短側壁部3cの内面に第1及び第2スペーサ41,42の外側壁部45の外面を沿わせながら、蓋体4の外側から電極体20を第1方向D1に押し込むことで行われる。
As shown in FIG. 2, during production, the
この挿入時において、電極体20は、第1及び第2スペーサ41,42によって、第1方向D1、第2方向D2及び第3方向D3のいずれにおいても位置決めされているため、ケース本体3に対して電極体20を接触させることなく容易に挿入できる。また、電極体20の端面部20a,20bには押圧力が作用しないことにより、電極体20の正極シート21、負極シート22及びセパレータ23のジグザグ状の折れ曲がりを効果的に抑制でき、これにより、電極体20の歩留まりの向上を図ることができる。
At the time of this insertion, the
[第2実施形態]
図8及び図9を参照しながら、第2実施形態に係る蓄電素子101の構成を説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成要素については説明を省略するとともに、図8及び図9において第1実施形態と同じ符号を付している。
[Second Embodiment]
The configuration of the
図8に示すように、第2実施形態の蓄電素子101におけるケース102は、一対の長側壁部3bと一対の短側壁部3cを有する角筒状のケース本体103と、ケース本体103の上面開口部を塞ぐ上側蓋体104と、ケース本体103の下面開口部を塞ぐ下側蓋体105とを有する。
As shown in FIG. 8, the
ケース本体103の材料には、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属が用いられる。なお、ケース本体103の表面は、例えば樹脂からなる絶縁層(図示せず)で全体的に覆われるようにしてもよい。
As the material of the
上側及び下側の蓋体104,105は、概ね長方形板状の金属板であり、ケース本体103の開口縁部に溶接されている。
The upper and
上側蓋体104には、第1実施形態と同様の負極外部端子12が固定されていると共に、上側蓋体104と一体の正極外部端子111が上側に突出して設けられている。上側蓋体104の下面には、下ガスケット14を介して負極集電体115が例えばかしめによって固定されている。
A negative external terminal 12 similar to that of the first embodiment is fixed to the
負極集電体115には、下方に突出した突出部116が一体に設けられている。この突出部116は、後述する電極体120の負極リード部139に接合されており、これにより、負極外部端子12は、負極集電体115を介して電極体120に電気的に接続されている。
The negative electrode
下側蓋体105には、ケース102の内側に向かって突出した突出部106が一体に設けられている。この突出部106は、後述する電極体120の正極リード部138に接合されている。これにより、正極外部端子111は、ケース102を介して電極体120に電気的に接続されている。
The
図9に示すように、電極体120は、第1実施形態の電極体20と同様、正極シート21、負極シート22及び2枚のセパレータ23,23を重ね合わせて巻回したものであるが、正極シート21及び負極シート22の構成の一部が第1実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 9, the
正極シート21の短手方向の一方側(図9において下側)の縁部には、正極活物質層を設けずに、正極金属箔24を露出させた活物質非形成部134が設けられている。正極シート21の活物質形成部25は、活物質非形成部134に比べて硬く、撓み難くなっている。正極シート21には、第1実施形態のような正極タブ35(図4参照)は設けられていない。
An active material
第2実施形態では、負極シート22にも、活物質非形成部136が設けられている。負極シート22の活物質形成部27は活物質非形成部136に比べて硬く、撓み難くなっている。負極シート22の活物質非形成部136は、負極シート22の短手方向において、正極シート21の活物質非形成部134とは反対側(図9において上側)の縁部に設けられている。負極シート22にも、第1実施形態のような負極タブ37(図4参照)は設けられていない。
In the second embodiment, the
巻回軸X周りの正極シート21、負極シート22及びセパレータ23,23の巻回は、正極シート21の活物質非形成部134が負極シート22及びセパレータ23,23よりも第1方向D1の一方側(図9の下側)に突出し、且つ、負極シート22の活物質非形成部136が正極シート21及びセパレータ23,23よりも第1方向D1の他方側(図9の上側)に突出するように重ね合わされた状態で行われる。
The winding of the
このようにして形成された電極体120は、巻回軸Xを挟んで第2方向D2に対向配置され、それぞれ第3方向D3に沿って直線状に延びる一対のフラット部120c,120cと、第1方向D1から見て半円状に湾曲するように延びて一対のフラット部120c,120c間を繋ぐ一対の湾曲部120d,120dとを有する。
The
電極体120の第1方向D1の一方側(図9の下側)には、正極シート21の活物質非形成部134のみを重ね合わせてなる正極リード部138が形成され、該正極リード部138によって、電極体120の一方側の端面部120bが構成されている。
On one side of the
電極体120の第1方向D1の他方側(図9の上側)には、負極シート22の活物質非形成部136のみを重ね合わせてなる負極リード部139が形成され、該負極リード部139によって、電極体120の他方側の端面部120aが構成されている。
On the other side of the
正極リード部138は、巻回軸X周りに活物質非形成部134を巻回してなる巻回体で構成されている。同様に、負極リード部139は、巻回軸X周りに活物質非形成部136を巻回してなる巻回体で構成されている。
The positive
図8に示すように、正極リード部138の内周側には、下側蓋体105の突出部106が突入されており、該突出部106と正極リード部138が例えば超音波溶接により接合されることで、電極体120は下側蓋体105、ケース本体103及び上側蓋体104を介して正極外部端子111に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 8, a protruding
負極リード部139の内周側には、負極集電体115の突出部116が突入されており、該突出部116と負極リード部139が例えば超音波溶接により接合されることで、電極体120は負極集電体115を介して負極外部端子12に電気的に接続されている。
A protruding
以上のように構成された電極体120の外周面と、ケース102の内面との間には、第1実施形態と同様の第1及び第2スペーサ41,42が介在している。そのため、電極体120は、第1方向D1両端部がスペーサ41,42の狭小部61,62によって保持されることで、第1方向D1におけるスペーサ41,42に対する相対移動が規制されており、これにより、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Between the outer peripheral surface of the
第2実施形態では、電極体120の負極リード部139を含む部分がスペーサ41,42の上側狭小部61に保持され、電極体120の正極リード部138を含む部分がスペーサ41,42の下側狭小部62に保持されている。
In the second embodiment, the portion including the negative
第1実施形態と同様、各狭小部61,62の傾斜面51,52,55,56(図6参照)と、正極シート21及び負極シート22の活物質形成部25,27(図9参照)とは第1方向D1にオーバラップしている。より具体的に、上側狭小部61における一対の傾斜面51,55間には、活物質形成部25,27の上端部が配置され、下側狭小部62における一対の傾斜面52,56間には、活物質形成部25,27の下端部が配置されている。
As in the first embodiment, the
これにより、電極体120は、硬い活物質形成部25,27を含む部分において、先細り状の変形に対する抵抗が増大された状態でスペーサ41,42の狭小部61,62に保持されている。そのため、狭小部61,62の傾斜面51,52,55,56と電極体120の外周面との間に作用する第1方向D1の応力の増大が図られることで、第1方向D1におけるスペーサ41,42に対する電極体120の相対移動をより効果的に規制できる。
Accordingly, the
なお、第2実施形態では、スペーサ41,42のそれぞれの狭小部61,62の傾斜面51,52,55,56に対して、正極シート21及び負極シート22の両方の活物質形成部25,27が第1方向D1にオーバラップしているが、正極シート21又は負極シート22のいずれか一方の活物質形成部25,27が第1方向D1にオーバラップするようにしてもよい。例えば、上側狭小部61の傾斜面51,55に対して正極シート21のみの活物質形成部25が第1方向D1にオーバラップし、下側狭小部62の傾斜面52,56に対して負極シート22のみの活物質形成部27が第1方向D1にオーバラップしてもよい。
In the second embodiment, the active
なお、第2実施形態では、正極外部端子111がケース102の底部を介して電極体120に接続され、負極外部端子12がケース102上面側の集電体115を介して電極体120に接続されているが、正極外部端子111がケース上面側の集電体を介して電極体に接続され、負極外部端子12がケース底部を介して電極体に接続されるようにしてもよい。
In the second embodiment, the positive
[第3実施形態]
図10及び図11を参照しながら、第3実施形態に係る蓄電素子201の構成を説明する。なお、第3実施形態において、第1実施形態と同様の構成要素については説明を省略するとともに、図10及び図11において第1実施形態と同じ符号を付している。
[Third Embodiment]
The configuration of the
第3実施形態に係る蓄電素子201は、第1及び第2実施形態のようないわゆる巻回型の電極体20,120ではなく、いわゆるスタック型の電極体220を有する。
The
図11に示すように、電極体220は、複数の正極シート(特許請求の範囲の「第1電極シート」に相当)221と複数の負極シート(特許請求の範囲の「第2電極シート」に相当)222がセパレータ223を介して交互に積層されてなる積層体である。各正極シート221は、上記と同様の活物質非形成部34と正極タブ35とを備え、各負極シート222は、上記と同様の負極タブ37を備えている。
As shown in FIG. 11, the
図10に示すように、電極体220は、正極シート221、負極シート222及びセパレータ223が第1方向D1及び第3方向D3に平行に配置され且つ第2方向D2に積層された姿勢でケース2に収容されている。第1実施形態と同様、電極体220は、正極タブ35を積層してなる正極タブ束、及び、負極タブ37を積層してなる負極タブ束において、それぞれ集電体15を介して外部端子11,12に電気的に接続されている(図3参照)。
As shown in FIG. 10, the
第3実施形態に係る蓄電素子201も、第1実施形態と同様の第1スペーサ41及び第2スペーサ42(図2及び図3参照)を有し、電極体220は、第1及び第2スペーサ41,42によって第3方向D3の両側から挟み込まれた状態でケース2に収容されている。電極体220の第1方向D1の両端部は、スペーサ41,42の狭小部61,62によって第1実施形態と同様に保持されている。
The
これにより、電極体220は、第1方向D1の先端に向かって次第に第2方向D2の内側へ張り出すスペーサ41,42の傾斜面51,52,55,56によって第1方向D1への移動が規制されるとともに、第1方向D1の両端面部220a,220b全体において空間S1,S2に対面している。
As a result, the
したがって、スタック型の電極体220を有する第3実施形態の蓄電素子201においても、電極体220の端面部220a,220bに押圧力が作用することが抑制されることにより、正極シート221、負極シート222及びセパレータ223が例えばジグザグ状に折れ曲がることが抑制されるなど、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Therefore, also in the
なお、第3実施形態では、スタック型の電極体220がケース上面側の集電体を介して正極及び負極の外部端子に接続されているが、正極又は負極の一方の外部端子がケース上面側の集電体を介して電極体220に接続され、他方の外部端子はケース底部を介して電極体220に接続されてもよい。
In the third embodiment, the stack-
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。 While the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、上述の実施形態では、各スペーサ41,42が、第1方向D1における電極体20,120の全長に亘って設けられ、上下の狭小部61,62が同一のスペーサ41,42で構成される例を説明したが、上下の狭小部61,62を別々のスペーサで構成して、これらのスペーサを第1方向D1に間隔を空けて配置するようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、第3方向D3の一方側の狭小部61,62と、他方側の狭小部61,62が別々のスペーサ41,42で構成される例を説明したが、第3方向D3両側の狭小部を同一のスペーサで構成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
さらに、上述の実施形態では、第1及び第2側壁部43,44の内面50,54が全体に亘って滑らかに連続する面で構成され、電極体20,120の外周面に対して、第1及び第2側壁部43,44の内面50,54における対向部が全体に亘って当接ないしほぼ隙間無く対向する例を説明したが、第1及び第2側壁部43,44の内面50,54には凸部、凹部、切欠又は開口部が設けられてもよく、当該内面50,54が電極体20,120との対向部の一部において電極体20,120の外周面に当接ないしほぼ隙間無く対向配置されるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
またさらに、上述の第1及び第2実施形態では、第1方向D1に延びる巻回軸Xを有するいわゆる横巻き型の電極体20,120を例に挙げて本発明を説明したが、本発明は、例えば第3方向D3に延びる巻回軸を有するいわゆる縦巻き型の電極体にも適用できる。
Furthermore, in the first and second embodiments described above, the present invention has been described by taking the so-called laterally wound
1 :蓄電素子
2 :ケース(外装体)
3 :ケース本体
3a :底壁部
3b :長側壁部
3c :短側壁部
4 :蓋体
11 :正極外部端子
12 :負極外部端子
15 :集電体
20 :電極体
20a,20b :端面部
20c :フラット部
20d :湾曲部
21 :正極シート(第1電極シート)
22 :負極シート(第2電極シート)
23 :セパレータ
24 :正極金属箔
25 :活物質形成部
26 :負極金属箔
27 :活物質形成部
34,36 :活物質非形成部
41 :第1スペーサ
42 :第2スペーサ
43 :第1側壁部
44 :第2側壁部
45 :外側壁部
51,55 :傾斜面(張り出し部)
52,56 :傾斜面(張り出し部)
61,62 :狭小部
101 :蓄電素子
102 :ケース(外装体)
103 :ケース本体
104 :上側蓋体
105 :下側蓋体
106 :突出部
111 :正極外部端子
115 :負極集電体
116 :突出部
120 :電極体
120a,120b:端面部
120c :フラット部
120d :湾曲部
134,136 :活物質非形成部
138 :正極リード部
139 :負極リード部
220 :電極体
220a,220b:端面部
221 :正極シート(第1電極シート)
222 :負極シート(第2電極シート)
223 :セパレータ
251,255 :湾曲面(張り出し部)
252,256 :湾曲面(張り出し部)
D1 :第1方向
D2 :第2方向
D3 :第3方向
S1,S2,S3:空間
X :巻回軸
1: Power storage element 2: Case (exterior body)
3: Case
22: Negative electrode sheet (second electrode sheet)
23: Separator 24: Positive electrode metal foil 25: Active material forming part 26: Negative electrode metal foil 27: Active
52, 56: Inclined surface (overhang portion)
61, 62: Narrow part 101: Power storage element 102: Case (exterior body)
103: Case body 104: Upper lid body 105: Lower lid body 106: Projection part 111: Positive electrode external terminal 115: Negative electrode current collector 116: Projection part 120:
222: Negative electrode sheet (second electrode sheet)
223:
252 and 256: curved surface (overhang portion)
D1: First direction D2: Second direction D3: Third direction S1, S2, S3: Space X: Winding axis
Claims (9)
前記電極体を収容する外装体と、
前記電極体と前記外装体の内面との間に介在するスペーサとを備え、
前記スペーサは、前記第2方向において前記電極体の外側に対向配置され、前記第1方向の先端に向かって次第に前記第2方向の内側へ張り出す張り出し部を有し、
前記電極体における前記第1方向の端面は空間に対面している、ことを特徴とする蓄電素子。 A first electrode sheet, a second electrode sheet having a polarity different from that of the first electrode sheet, and a separator interposed between the first electrode sheet and the second electrode sheet, the first electrode sheet, The second electrode sheet and the separator are respectively arranged in parallel to the first direction, and the first electrode sheet and the second electrode sheet are mutually in a second direction perpendicular to the first direction via the separator. An electrode body laminated on
An exterior body that houses the electrode body;
A spacer interposed between the electrode body and the inner surface of the exterior body,
The spacer has an overhanging portion that is disposed opposite to the outer side of the electrode body in the second direction, and gradually projects inward in the second direction toward the tip in the first direction.
The electric storage element, wherein an end face of the electrode body in the first direction faces a space.
前記第1電極シート及び前記第2電極シートの少なくとも一方における前記活物質形成部と、前記張り出し部とは、前記第1方向にオーバラップしている、ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電素子。 The first electrode sheet and the second electrode sheet each have an active material forming part in which an active material layer is formed on the surface of a metal foil,
The active material forming part and the projecting part in at least one of the first electrode sheet and the second electrode sheet overlap with each other in the first direction. Power storage element.
前記張り出し部は、前記第1方向における前記スペーサの両端部にそれぞれ設けられている、ことを特徴とする請求項4に記載の蓄電素子。 The spacer is provided over the entire length of the electrode body in the first direction;
The power storage element according to claim 4, wherein the projecting portions are provided at both end portions of the spacer in the first direction.
前記スペーサは、一方の前記湾曲部の外周面に対向する第1スペーサと、他方の前記湾曲部の外周面に対向する第2スペーサとを有する、ことを特徴とする請求項5に記載の蓄電素子。 The electrode body is opposed to each other in the second direction, and a pair of flat portions extending in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction, respectively, and a pair of flat portions connecting the pair of flat portions A curved portion,
The power storage according to claim 5, wherein the spacer includes a first spacer facing an outer peripheral surface of one of the curved portions, and a second spacer facing the outer peripheral surface of the other curved portion. element.
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