JP2018097937A - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池に係り、特に偏劣化による蓄電量の低下を軽減する技術に関する。 The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a technique for reducing a decrease in the amount of stored electricity due to partial deterioration.
近年、二次電池に蓄電した電力を利用して電気モータを作動させて走行する電気自動車が普及している。このような電気自動車では、いかに高い蓄電量を得るかが課題となっている。その蓄電量の低下につながる要因のひとつに、二次電池の劣化がある。
二次電池は、電池ケース内に正極材と負極材とからなる電極が多孔質のセパレータを挟んで積層され、正極材と負極材との間、ひいてはセパレータの多孔質内に電解液が充填されて構成されている。これにより、二次電池では、電解液を介して正極−負極間でイオンが移動し、これにより電子が正極或いは負極へ移動することで、蓄電及び放電を行うことが可能である。
ところで、電解液は、通常、毛細管現象によって正極材と負極材との間、ひいてはセパレータの多孔質内に浸透しているが、重力により上側の電解液が枯渇して電池ケースの底部に溜まり易く、下側の電極が局所的に充放電を繰り返し、偏劣化することで、二次電池の蓄電量が低下するという問題がある。この場合、電解液を常に電極全体に供給するために、電池ケース内に封入する電解液の量を増加させることが考えられる。
また、電池ケースの下部を上部よりも強く押圧することで、劣化による電池ケースの膨張を防止し、電池ケースの底部に溜まる電解液の量を低減させる技術が開発されている。
In recent years, electric vehicles that run by operating an electric motor using electric power stored in a secondary battery have become widespread. In such an electric vehicle, how to obtain a high charged amount is a problem. One of the factors that lead to a decrease in the amount of stored electricity is deterioration of the secondary battery.
In a secondary battery, an electrode made of a positive electrode material and a negative electrode material is stacked in a battery case with a porous separator in between, and an electrolyte solution is filled between the positive electrode material and the negative electrode material, and thus in the separator porous material. Configured. Accordingly, in the secondary battery, ions move between the positive electrode and the negative electrode through the electrolytic solution, and thus electrons move to the positive electrode or the negative electrode, whereby electric storage and discharge can be performed.
By the way, the electrolytic solution normally permeates between the positive electrode material and the negative electrode material by capillary action, and thus into the porous body of the separator, but the upper electrolyte solution is depleted by gravity and easily collects at the bottom of the battery case. There is a problem in that the amount of power stored in the secondary battery is reduced because the lower electrode is repeatedly charged and discharged locally and partially deteriorates. In this case, in order to always supply electrolyte solution to the whole electrode, it is possible to increase the quantity of electrolyte solution enclosed in a battery case.
In addition, a technique has been developed in which the lower part of the battery case is pressed more strongly than the upper part, thereby preventing the battery case from expanding due to deterioration and reducing the amount of electrolyte that accumulates at the bottom of the battery case.
しかしながら、上記のように電解液の量を増やすことは、二次電池の重量増となり、好ましいことではない。
また、上記特許文献1に開示される技術では、電池ケースが膨張するまでは効果がなく、重力により降下して引き起こされる上側の電解液の枯渇を抑制することができないという問題がある。
However, increasing the amount of the electrolyte as described above is not preferable because it increases the weight of the secondary battery.
In addition, the technique disclosed in
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成にして、重力により降下して引き起こされる上側の電解液の枯渇を抑制し、偏劣化による蓄電量の低下を軽減することの可能な二次電池を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reduce the upper electrolyte caused by gravity and to cause depletion of the upper electrolyte solution with a simple configuration, and to store electricity due to partial deterioration. It is an object of the present invention to provide a secondary battery capable of reducing the decrease in the amount.
上記の目的を達成するため、本発明の二次電池は、正極と負極とを層状に束ねた電池エレメントと、電池エレメントに浸透し、充放電に寄与する電解液と、電池エレメントを収容するとともに、電池エレメントに浸透しない電解液の一部を底部に貯留させる電池ケースと、電池ケースの少なくとも一つの側壁の内面に形成され、外力を受けて電池ケース内で揺動し側壁の内面に沿い上昇する電解液を側壁から内方に向けて受け流すよう表面が傾斜してなる返し部と、を備えたことを特徴とする。
これにより、側壁の内面に返し部を設けたことで、電池ケースの底部に溜まった電解液は、車両の加速や制動その他の外力による挙動によって揺動し、側壁の内面に沿って上昇し、返し部で側壁の内面から離間する方向に受け流され、電池エレメントの上端にかかるので、電解液が枯渇しがちな電池エレメントの上側に、電解液を供給することが可能とされる。
In order to achieve the above object, a secondary battery of the present invention contains a battery element in which a positive electrode and a negative electrode are bundled in layers, an electrolyte that permeates the battery element and contributes to charge and discharge, and a battery element. A battery case that stores a part of the electrolyte that does not penetrate into the battery element at the bottom, and is formed on the inner surface of at least one side wall of the battery case, swings in the battery case under an external force, and rises along the inner surface of the side wall And a return portion whose surface is inclined so as to receive the electrolyte solution to be inwardly directed from the side wall.
Thereby, by providing the return portion on the inner surface of the side wall, the electrolyte accumulated at the bottom of the battery case oscillates due to the behavior of the vehicle by acceleration, braking or other external force, and rises along the inner surface of the side wall. Since it flows away in the direction away from the inner surface of the side wall at the return portion and is applied to the upper end of the battery element, it is possible to supply the electrolyte to the upper side of the battery element where the electrolyte tends to be exhausted.
その他の態様として、返し部の表面が円弧状であることを特徴とする。これにより、返し部と側壁の内面とが滑らかに接続されることにより、側壁の内面に沿って上昇する電解液の勢いを妨げないので、車両の挙動による電解液の揺動が小さく側壁の内面に沿って上昇する電解液の勢いが小さい場合であっても電解液を受け流すことが可能とされる。
その他の態様として、返し部の形成された側壁の内面と底壁の内面とが交差する角部に、底壁の内面から側壁の内面に向けて表面が傾斜してなるスロープ部を形成したことを特徴とする。これにより、スロープ部によって、側壁の内面と底部の内面の角がスロープ構造になることで、車両の挙動による電解液の揺動が小さく、底部の内面に向けて移動する電解液の勢いが小さい場合であっても、電解液を少ない抵抗で上昇方向へと向きを変えて受け流すことが可能とされる。
As another aspect, the surface of the return portion is arcuate. Thus, since the return portion and the inner surface of the side wall are smoothly connected, the momentum of the electrolyte rising along the inner surface of the side wall is not hindered. Even when the momentum of the electrolyte rising along the line is small, the electrolyte can be passed through.
As another aspect, a slope portion whose surface is inclined from the inner surface of the bottom wall toward the inner surface of the side wall is formed at the corner where the inner surface of the side wall where the return portion is formed intersects with the inner surface of the bottom wall. It is characterized by. As a result, the slope portion forms an angle between the inner surface of the side wall and the inner surface of the bottom portion, so that the fluctuation of the electrolyte due to the behavior of the vehicle is small, and the momentum of the electrolyte moving toward the inner surface of the bottom is small. Even in such a case, it is possible to flow the electrolyte in the upward direction with less resistance.
その他の態様として、スロープ部の表面が円弧状であることを特徴とする。これにより、側壁の内面と底部の内面とスロープ部とが滑らかに接続されることにより、車両の挙動による電解液の揺動が小さく、底部の内面に向けて移動する電解液の勢いがより小さい場合であっても、良好に電解液を少ない抵抗で上昇方向へと向きを変えて受け流すことが可能とされる。 As another aspect, the surface of the slope portion is arcuate. As a result, the inner surface of the side wall, the inner surface of the bottom portion, and the slope portion are smoothly connected, so that the fluctuation of the electrolyte solution due to the behavior of the vehicle is small, and the momentum of the electrolyte solution that moves toward the inner surface of the bottom portion is smaller Even in such a case, it is possible to satisfactorily flow the electrolyte solution in the upward direction with less resistance.
その他の態様として、返し部及びスロープ部の形成された側壁の内面と該側壁と隣り合う他の側壁の内面とが交差する角部に、側壁の内面から他の側壁の内面に向けて表面が傾斜してなる受け流し部を形成したことを特徴とする。これにより、複雑な車両の揺れによって電解液が他の側壁の内面から側壁の内面に向けて斜めに上昇する場合であっても、他の側壁の内面から側壁の内面に向けて移動する電解液を少ない抵抗で側壁の内面へと受け流すことが可能とされる。 As another aspect, the surface is formed from the inner surface of the side wall toward the inner surface of the other side wall at the corner where the inner surface of the side wall formed with the return portion and the slope portion intersects with the inner surface of the other side wall adjacent to the side wall. The pour-in part which inclines is formed, It is characterized by the above-mentioned. Thus, even when the electrolyte is tilted upward from the inner surface of the other side wall toward the inner surface of the side wall due to complex vehicle shaking, the electrolyte moves from the inner surface of the other side wall toward the inner surface of the side wall. Can be passed to the inner surface of the side wall with less resistance.
その他の態様として、受け流し部の表面が円弧状であることを特徴とする。これにより、車両の挙動による電解液の揺動が小さく、複雑な車両の揺れによって他の側壁の内面から側壁の内面に向けて斜めに上昇する電解液の勢いが小さい場合であっても、他の側壁の内面から側壁の内面に向けて移動する電解液をより少ない抵抗で側壁の内面へと受け流すことが可能とされる。 As another aspect, the surface of the pour-in part is arcuate. As a result, even when the electrolytic solution is less oscillated due to the behavior of the vehicle and the momentum of the electrolytic solution that rises obliquely from the inner surface of the other side wall toward the inner surface of the side wall due to the complicated vehicle sway, The electrolyte that moves from the inner surface of the side wall toward the inner surface of the side wall can be passed to the inner surface of the side wall with less resistance.
その他の態様として、返し部とスロープ部とが、側壁の内面上で連続してなることを特徴とする。これにより側壁の内面上の返し部とスロープ部の電解液に接する面が一連になるように滑らかに接続されるので、車両の挙動による電解液の揺動が小さく、電解液の勢いがより小さい場合であっても、良好に電解液を受け流すことが可能とされる。
その他の態様として、側壁の内面を挟んで隣り合う受け流し部同士が、側壁の内面上で連続してなることを特徴とする。これにより、隣り合う受け流し部同士の電解液に接する面が一連になるように滑らかに接続されるので、側壁の内面に沿って上昇する電解液を、受け流し部と隣り合う受け流し部の接続部分近傍に集中させることができ、上昇する電解液の勢いを一点に集中させ、返し部に電解液を到達させることが可能とされる。
As another aspect, the return portion and the slope portion are continuously formed on the inner surface of the side wall. As a result, the return part on the inner surface of the side wall and the surface in contact with the electrolyte solution of the slope part are smoothly connected so as to form a series, so that the fluctuation of the electrolyte solution due to the behavior of the vehicle is small and the momentum of the electrolyte solution is small Even in this case, it is possible to flow the electrolyte well.
Another aspect is characterized in that the adjacent receiving portions sandwiching the inner surface of the side wall are continuous on the inner surface of the side wall. As a result, the surfaces in contact with the electrolyte solution between the adjacent receiving portions are smoothly connected so that the electrolyte solution rising along the inner surface of the side wall is in the vicinity of the connecting portion of the receiving portion adjacent to the receiving portion. The momentum of the rising electrolyte can be concentrated at one point, and the electrolyte can reach the return portion.
特に、返し部とスロープ部とが側壁の内面上で連続してなるとともに、側壁の内面を挟んで隣り合う受け流し部同士が側壁の内面上で連続してなるように組み合わせて構成することにより、車両の挙動による電解液の揺動が小さく、電解液の勢いがより小さい場合であっても、上昇する電解液の勢いを一点に集中させながら、良好に返し部に電解液を到達させることが可能とされる。 In particular, by configuring the return portion and the slope portion to be continuous on the inner surface of the side wall and combining the adjacent flush portions on the inner surface of the side wall to be continuous on the inner surface of the side wall, Even if the fluctuation of the electrolyte due to the behavior of the vehicle is small and the momentum of the electrolyte is smaller, the electrolyte can reach the return part well while concentrating the momentum of the rising electrolyte on one point. It is possible.
本発明の二次電池によれば、側壁の内面に返し部を設けたことで、電池ケースの底部に溜まった電解液は、車両の加速や制動その他の外力による挙動によって揺動し、側壁の内面に沿って上昇するが、この際、電解液を返し部で側壁の内面から離間する方向に受け流すようにして電池エレメントの上端にかかるようにでき、電解液が枯渇しがちな電池エレメントの上側に良好に電解液を供給することができる。 According to the secondary battery of the present invention, since the return portion is provided on the inner surface of the side wall, the electrolyte accumulated in the bottom of the battery case is swung by the behavior of the vehicle due to acceleration, braking, or other external force, It rises along the inner surface, but at this time, it can be applied to the upper end of the battery element by flowing the electrolyte in a direction away from the inner surface of the side wall at the return portion, and the upper side of the battery element that tends to be depleted of the electrolyte The electrolyte can be supplied satisfactorily.
これにより、簡単な構成にして、重力により降下して引き起こされる上側の電解液の枯渇を抑制し、二次電池の偏劣化による蓄電量の低下を軽減することができる。 Thereby, it is possible to suppress the depletion of the upper electrolyte solution caused by dropping due to gravity and to reduce the amount of stored electricity due to partial deterioration of the secondary battery with a simple configuration.
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本発明の二次電池2を搭載した車両1の概略構成図である。
車両1は電気自動車であり、車両1に搭載された複数の二次電池2の集合体から電力の供給を受けて動くモータ3を搭載している。モータ3は、所謂モータジェネレータであって、車両1の走行時にはモータとして機能し、回生ブレーキ時には発電機として機能して二次電池2に蓄電することが可能に構成されている。なお、ここではモータ3を前輪用と後輪用に複数設けているが、モータ3は単数でもよい。また、車両1が電気自動車の場合、二次電池2への蓄電は給電所での給電によって行われるが、車両1が内燃機関をも搭載したハイブリッド車両である場合には、内燃機関によりモータ3を駆動して発電することで二次電池2に蓄電することも可能である。
[第1実施形態]
図2を参照すると、本発明に係る二次電池2の構成を模式的に表した概略構成図が示されており、図3を参照すると、図2の二次電池2のケース4の内壁構造を示した斜視図が縦断面図として示されており、これら図2、3に基づき第1実施形態について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
The
[First Embodiment]
Referring to FIG. 2, there is shown a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of the
二次電池2は、例えば車両1に搭載されたリチウムイオン二次電池であり、ケース(電池ケース)4内に電池エレメント5を配設し、電池エレメント5に電解液6を浸透させて構成されている。
ケース4は、例えば直方体で構成され、長尺方向で対向する一対の側壁4a、4a、底壁4b、短尺方向で対向する一対の側壁4c、4c及び上壁をなす蓋部材4dで構成されている。
The
The
電池エレメント5は、正極と負極及び正極−負極間に介装されるセパレータとを順次繰り返し積層して構成されている。正極は、例えばアルミニウム箔にリチウム金属酸化物であるコバルト酸リチウムを塗布した部材で構成され、負極は、例えば銅箔に炭素材料を塗布した部材で構成され、セパレータは、絶縁体として機能しかつリチウムイオンが通過可能な多孔質のポリオレフィンであるポリプロピレンをシート状にした部材で構成されている。 The battery element 5 is configured by sequentially and repeatedly laminating a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. The positive electrode is composed of, for example, a member obtained by applying lithium cobalt oxide, which is a lithium metal oxide, to an aluminum foil, the negative electrode is composed of, for example, a member obtained by applying a carbon material to copper foil, the separator functions as an insulator, and It is composed of a sheet made of polypropylene, which is a porous polyolefin through which lithium ions can pass.
正極の端部には正極リード7が、負極の端部には負極リード8がケース上部の蓋部材4dから突き出るよう配設され、構成されている。
電解液6には、例えばリチウムイオンを含む溶質を用いた有機電解質として、六フッ化リン酸リチウムが用いられる。電解液6は、毛細管現象により電池エレメント5に浸透し、正極−負極間をリチウムイオン、ひいては電子が移動することによって、正極リード7や負極リード8を介して充放電が行われる。
A positive electrode lead 7 is disposed at the end of the positive electrode, and a
For the electrolytic solution 6, for example, lithium hexafluorophosphate is used as an organic electrolyte using a solute containing lithium ions. The electrolytic solution 6 penetrates into the battery element 5 due to a capillary phenomenon, and lithium ions and thus electrons move between the positive electrode and the negative electrode, whereby charging / discharging is performed via the positive electrode lead 7 and the
電解液6は、例えば二次電池2を搭載した車両1を長時間作動させないとき、上述したように電池エレメント5の上側に浸透している電解液6が重力によって徐々に降下し、ケース4の底部に溜まる一方、電池エレメント5の上側で電解液6が枯渇し易いという問題がある。
以下、二次電池2の本発明に係る構成について詳しく説明する。
For example, when the
Hereinafter, the configuration according to the present invention of the
ケース4には、側壁4aの電池エレメント5上端より高い位置に、側壁4aの内面から突出して返し部9が形成されている。詳しくは、返し部9は、上側がケース4の内方に向けて突出し、下側が側壁4aの内面に向けて滑らかに傾斜するような略直角三角形の断面形状を有している。より詳しくは、返し部9の傾斜する表面は、図2及び図3に示すように、外方に向け円弧状に湾曲する凹面をなすよう構成されている。なお、返し部9の傾斜する表面は、凹面でなく平面であってもよい。
The
また、返し部9が形成された側壁4aの内面と底壁4bの内面とが直交する角部に、底壁4bの内面から側壁4aの内面に向けて滑らかに傾斜するスロープ部11が形成されている。ここでは、スロープ部11の傾斜する表面についても、図2及び図3に示すように、外方に向け円弧状に湾曲する凹面をなすよう構成されているが、スロープ部11の傾斜する表面は、凹面でなく平面であってもよい。
In addition, a
なお、返し部9については、側壁4aの内面と蓋部材4dの内面とが直交する角部に、側壁4aの内面と蓋部材4dの内面を凹面或いは平面で滑らかに傾斜するよう形成してもよい。
また、ここでは返し部9とスロープ部11とを形成する場合を説明しているが、返し部9だけを形成し、スロープ部11については必ずしも形成しなくてもよい。
In addition, about the return part 9, even if it forms in the corner | angular part where the inner surface of the
Moreover, although the case where the return part 9 and the
返し部9、スロープ部11は、ケース4と一体であっても別体であってもよい。別体である場合には、二次電池2が高温になっても変形せず、電解液6で溶解せず、絶縁性の高い材料、例えば、ケース4と同様の材料や、耐熱性および耐溶解性の高い樹脂材料で構成されることが望ましい。
このように、ケース4の側壁4aの内面の電池エレメント5上端より高い位置に返し部9を形成することで、車両1が加速や制動その他の外力による挙動によって揺れると、この揺れに伴いケース4の底部に溜まった電解液6が揺動して側壁4aの内面に沿って上昇し、このように上昇した電解液6を返し部9で側壁4aの内面から離間する方向、即ちケース4の内方の電池エレメント5の上端に向けて受け流すようにできる(図3中に矢印で示す)。特に、図1に示すように、二次電池2の長尺方向が車両1の走行方向に沿うように二次電池2を設置することにより、車両1の加速時や制動時において、電解液6を二次電池2の長尺方向で揺動させて側壁4aの内面に沿い上昇させ、返し部9によって電池エレメント5の上端に向けて受け流すことが可能である。これにより、電解液6が枯渇する傾向にある電池エレメント5の上側の部分に電解液6を効率よく供給することができ、電池エレメント5の偏劣化を防ぐことができる。
The return portion 9 and the
In this way, by forming the return portion 9 at a position higher than the upper end of the battery element 5 on the inner surface of the
また、返し部9の傾斜する表面、即ち電解液6と接する面を円弧状にすることで、流動する電解液6の流れをスムーズにすることができ、電池エレメント5の上端に向けて電解液6を良好に受け流すことができる。
また、ケース4の側壁4aの内面と底壁4bの内面とが直交する部分にスロープ部11を形成することで、車両1の揺れに伴って揺動し側壁4aの内面に向けて移動する電解液6を少ない抵抗で上昇方向へと向きを変えて受け流すことができる(図3中に矢印で示す)。
In addition, by making the inclined surface of the return portion 9, that is, the surface in contact with the electrolytic solution 6 into an arc shape, the flow of the flowing electrolytic solution 6 can be made smooth, and the electrolytic solution is directed toward the upper end of the battery element 5. 6 can be received well.
In addition, by forming the
また、スロープ部11の傾斜する表面、即ち電解液6に接する面を円弧状にすることで、やはり電解液6をより良好に側壁4aの内面に受け流すことができる。
[第2実施形態]
図4を参照すると、図3と同様に二次電池2のケース4の内壁構造を示した斜視図が縦断面図として示されており、図4に基づき第2実施形態について説明する。なお、上記第1実施形態と共通の構成については説明を省略し、ここでは第1実施形態と異なる部分について説明する。
Moreover, the inclined surface of the
[Second Embodiment]
Referring to FIG. 4, a perspective view showing the inner wall structure of the
第2実施形態では、側壁4aの内面と側壁(他の側壁)4cの内面とが直交する角部に、側壁4aの内面から側壁4cの内面に向けて滑らかに傾斜する受け流し部13が形成されている。詳しくは、受け流し部13の傾斜する表面は、外方に向け円弧状に湾曲する凹面をなすよう構成されている。なお、受け流し部13の傾斜する表面は、凹面でなく平面であってもよい。
In the second embodiment, at the corner portion where the inner surface of the
受け流し部13は、ケース4と一体であっても別体であってもよい。別体である場合には、返し部9やスロープ部11と同様、二次電池2が高温になっても変形せず、電解液6で溶解せず、絶縁性の高い材料、例えば、ケース4と同様の材料や、耐熱性および耐溶解性の高い樹脂材料で構成されることが望ましい。
このように、側壁4aの内面と側壁4cの内面とが直交する角部に受け流し部13を形成することで、ケース4の底部に溜まった電解液6が複雑な車両1の揺れによって側壁4cの内面から側壁4aの内面に向けて斜めに上昇する場合であっても、側壁4cの内面から側壁4aの内面に向けて移動する電解液6を少ない抵抗で側壁4aの内面へと受け流すことができる(図4中に矢印で示す)。これにより、側壁4cの内面から側壁4aの内面に向けて斜めに上昇する電解液6についても、側壁4aの内面に形成した返し部9によって電池エレメント5の上端に向けて受け流すことが可能である。
The receiving
In this way, by forming the
また、受け流し部13の傾斜する表面、即ち電解液6に接する面を円弧状にすることで、やはり電解液6の流れをスムーズにでき、より良好に電解液6を返し部9に到達させることができる。
[第3実施形態]
次に、図5〜7を用いて、本発明の第3実施形態について説明する。
Further, by making the inclined surface of the receiving
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図5を参照すると、返し部9、スロープ部11、受け流し部13を結合した返し部集合体15を採用したケース4の斜視図が横断面図として示されている。
返し部集合体15は、返し部9とスロープ部11の円弧部分が側壁4a上で互いに接続し、一連をなすよう構成され、さらに隣り合う受け流し部13同士も同様に側壁4a上で互いに接続し、一連をなすよう構成されており、これらが組み合わさり重なり合うようにして図5に示す内面形状が形成されている。
Referring to FIG. 5, a perspective view of the
The
図6を参照すると、図5のI−I断面の断面図が示されている。同図に示すように、側壁4aの内面上における返し部集合体15の返し部9とスロープ部11の電解液6に接する面は、側壁4aの内面の中央部分で一連になるように滑らかに接続され、全体として円弧状をなしている。
また、図7を参照すると、図5及び図6のII−II断面の断面図(a)、III−III断面の断面図(b)、IV−IV断面の断面図(c)が示されている。図7(a)〜(c)に示すように、側壁4aの内面上の返し部9とスロープ部11の電解液6に接する面が一連になるように滑らかに接続され、隣り合う受け流し部13同士の電解液6に接する面が一連になるように滑らかに接続され、これらが組み合わされ重ね合わせられることで、横断面が楕円形をなし側壁4aの外方に向けて円弧形状をなす凹面が形成されている。
Referring to FIG. 6, a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 5 is shown. As shown in the drawing, the surfaces of the
Referring to FIG. 7, there are shown a sectional view (a) taken along the line II-II in FIGS. 5 and 6, a sectional view taken along the line III-III (b), and a sectional view taken along the line IV-IV (c). Yes. As shown in FIGS. 7A to 7C, the return portion 9 on the inner surface of the
即ち、返し部集合体15は、側壁4aの内面上において、電解液6に接する面が側壁4aの外方に向けて断面楕円形の略スプーン状の形状を有して凹むように形成されている。
このように返し部集合体15が形成されていると、ケース4の底部からスロープ部11を経て返し部9まで上昇する電解液6が返し部9の上端部分において集合するように流れ、電解液6の流速が上昇する。従って、例えば車両1の揺れが小さく、故に二次電池2内での電解液6の揺動の度合いが小さく、側壁4aの内面を上昇する電解液6の量が少ない場合であっても、上昇する電解液の勢いを一点に集中させながら、電解液6をケース4の内方に位置する電池エレメント5の上端に向けて良好に受け流すことが可能である。
That is, the
When the
これにより、効率よく、電解液6が枯渇する傾向にある電池エレメント5の上側の部分に電解液6を供給することができ、電池エレメント5の偏劣化を防ぐことができる。
なお、第3実施形態では、返し部9とスロープ部11の表面が共に円弧形状の凹面である返し部集合体15を例に説明したが、返し部集合体15において、返し部9とスロープ部11の表面は平面であってもよいし、返し部9及びスロープ部11の何れか一方を円弧形状の凹面とし他方を平面として構成してもよい。同様に、受け流し部13の表面についても円弧形状の凹面として説明したが、受け流し部13についても凹面に限られず平面であってもよい。
Thereby, the electrolyte solution 6 can be efficiently supplied to the upper part of the battery element 5 in which the electrolyte solution 6 tends to be exhausted, and uneven deterioration of the battery element 5 can be prevented.
In the third embodiment, the
以上で本発明に係る二次電池の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、電気自動車やハイブリット車両に搭載する二次電池について説明したが、二次電池を搭載し、二次電池に揺れが生じる限り、例えば、鉄道車両や船舶等に搭載した二次電池に本発明を適用することも可能である。
Although the description of the secondary battery according to the present invention is finished above, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, a secondary battery mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle has been described. However, as long as the secondary battery is mounted and the secondary battery is shaken, for example, a secondary battery mounted on a railway vehicle or a ship is used. It is also possible to apply the present invention to a secondary battery.
また、上記実施形態では、リチウムイオン二次電池を例に説明したが、二次電池はリチウムイオン二次電池でなくてもよく、電解液を有する限り、例えば、鉛蓄電池やアルカリ蓄電池等であってもよい。
また、上記実施形態では、ケース4を直方体で構成するようにしたが、直方体でなくてもよく、円筒状であってもよい。
In the above embodiment, the lithium ion secondary battery has been described as an example. However, the secondary battery may not be a lithium ion secondary battery, and may be, for example, a lead storage battery or an alkaline storage battery as long as it has an electrolytic solution. May be.
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、返し部9を側壁4aの内面に形成する場合を説明したが、返し部9については、側壁4cの内面に形成してもよい。同様に、スロープ部11についても、側壁4cの内面と底壁4bの内面とが直交する角部に形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、返し部9を電池エレメント5の上端より高い位置に形成したが、これに限られるものではなく、電池エレメント5の上端より低い位置に形成するようにしてもよい。即ち、電池エレメント5の電解液6が枯渇しやすい箇所に電解液6を供給することができるものであれば、電解液6を受け流す位置は電池エレメント5の上端に限られない。例えば電池エレメント5の中腹に電解液6を受け流すように返し部9を形成し、毛細管現象によって電解液6が枯渇しやすい箇所に電解液6を浸透させるように構成してもよい。
Moreover, although the case where the return part 9 was formed in the inner surface of the
Moreover, in the said embodiment, although the return part 9 was formed in the position higher than the upper end of the battery element 5, it is not restricted to this, You may make it form in the position lower than the upper end of the battery element 5. That is, as long as the electrolytic solution 6 can be supplied to a location where the electrolytic solution 6 of the battery element 5 is easily depleted, the position where the electrolytic solution 6 is flowed is not limited to the upper end of the battery element 5. For example, the return portion 9 may be formed so as to flow the electrolyte solution 6 in the middle of the battery element 5, and the electrolyte solution 6 may be permeated into a portion where the electrolyte solution 6 is easily depleted by capillary action.
1 車両
2 二次電池
3 モータ
4 ケース(電池ケース)
4a 側壁
4b 底壁
4c 側壁(他の側壁)
4d 蓋部材
5 電池エレメント
6 電解液
7 正極リード
8 負極リード
9 返し部
11 スロープ部
13 受け流し部
15 返し部集合体
1
4d Lid member 5 Battery element 6 Electrolytic solution 7
Claims (8)
前記電池エレメントに浸透し、充放電に寄与する電解液と、
前記電池エレメントを収容するとともに、前記電池エレメントに浸透しない前記電解液の一部を底部に貯留させる電池ケースと、
前記電池ケースの少なくとも一つの側壁の内面に形成され、外力を受けて前記電池ケース内で揺動し前記側壁の内面に沿い上昇する前記電解液を前記側壁から内方に向けて受け流すよう表面が傾斜してなる返し部と、
を備えた二次電池。 A battery element in which a positive electrode and a negative electrode are bundled in layers,
An electrolyte that penetrates into the battery element and contributes to charge and discharge;
A battery case that houses the battery element and stores a part of the electrolyte solution that does not penetrate into the battery element at the bottom;
A surface is formed on the inner surface of at least one side wall of the battery case, and the surface is swung in the battery case upon receiving an external force and flows upward along the inner surface of the side wall to receive the electrolyte from the side wall inward. An inclined return portion;
Secondary battery equipped with.
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