JP2019046613A - Power storage device - Google Patents
Power storage device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019046613A JP2019046613A JP2017167163A JP2017167163A JP2019046613A JP 2019046613 A JP2019046613 A JP 2019046613A JP 2017167163 A JP2017167163 A JP 2017167163A JP 2017167163 A JP2017167163 A JP 2017167163A JP 2019046613 A JP2019046613 A JP 2019046613A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- terminal
- power storage
- storage device
- bypass member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title abstract description 74
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 17
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 14
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 13
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- -1 specifically Chemical compound 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
本開示は、蓄電装置に関する。 The present disclosure relates to a power storage device.
従来から電極体と、電極体を収容する収容ケースとを備えた蓄電装置が知られている。このような蓄電装置において、過充電時などには、電解液が分解してガスが発生して、収容ケース内の内圧が高くなる。 Conventionally, a power storage device including an electrode body and a housing case for housing the electrode body is known. In such a power storage device, during overcharge or the like, the electrolytic solution is decomposed to generate gas, and the internal pressure in the housing case increases.
近年では、収容ケース内の内圧が過剰に高くなることを抑制するために、CID(Current Interrupt Device)を備えた蓄電装置について各種提案されている(特許文献1,2を参照)。 In recent years, various types of power storage devices including a CID (Current Interrupt Device) have been proposed in order to suppress an excessive increase in internal pressure in the housing case (see Patent Documents 1 and 2).
たとえば、特開2015−141879号公報に記載された蓄電装置は、電極体と、収容ケースと、負極外部端子と、正極外部端子と、電流遮断機構とを備える。 For example, a power storage device described in JP-A-2015-141879 includes an electrode body, a housing case, a negative external terminal, a positive external terminal, and a current interrupt mechanism.
電流遮断機構は、ダイヤフラムと、リベットとを含む。ダイヤフラムは、集電端子の集電タブに溶接されている。リベットは、反転板の外周側を保持する保持部と、この保持部から上方に突出するように形成された筒部とを含む。リベットの筒部は、外部端子と係合している。 The current interruption mechanism includes a diaphragm and a rivet. The diaphragm is welded to the current collecting tab of the current collecting terminal. The rivet includes a holding portion that holds the outer peripheral side of the reversing plate, and a cylindrical portion that is formed so as to protrude upward from the holding portion. The cylinder portion of the rivet is engaged with the external terminal.
上記従来の蓄電装置において、集電端子と外部端子とは、反転板およびリベットを通して、電気的に接続されている。その一方で、反転板と集電タブとの接触面積は小さく、さらに、リベットおよび反転板との接触面積も小さい。このため、急速充電時のように、多くの電流が流れると、上記の各接触部分の温度が高くなる。 In the above conventional power storage device, the current collecting terminal and the external terminal are electrically connected through an inversion plate and a rivet. On the other hand, the contact area between the reversing plate and the current collecting tab is small, and the contact area between the rivet and the reversing plate is also small. For this reason, when many electric currents flow like the time of quick charge, the temperature of each said contact part will become high.
本開示は、上記のような課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、CIDを備えた蓄電装置において、急速充電などのように多くの電流が流れたとしても、高温となる部分が生じることを抑制することができる蓄電装置を提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above-described problems, and the object of the present disclosure is a portion that becomes high temperature even when a large amount of current flows, such as rapid charging, in a power storage device including a CID. It is providing the electrical storage apparatus which can suppress that generation | occurrence | production occurs.
蓄電装置は、電極を有する電極体と、電極体を収容する収容ケースと、収容ケースに設けられた外部端子と、電極に接続された集電端子と、集電端子と外部端子との間に設けられた遮断装置とを備える。上記遮断装置は、集電端子から間隔をあけて配置されたリベットと、リベットによって保持された反転板と、バイパス部材とを含む。上記リベットは、反転板を保持する保持部と、保持部に接続されると共に外部端子と係合する中空状の係合部とを含む。上記反転板の一部は集電端子に接合されている。上記反転板は、収容ケース内の内圧によって、集電端子との接合状態が解除されて、集電端子から離れるように変形する。上記バイパス部材は、係合部内に挿入されると共に反転板の上面に配置されて、反転板および外部端子に電気的に接続されている。上記バイパス部材は、反転板の変形に伴って、集電端子から離れるように移動する。 The power storage device includes an electrode body having an electrode, a housing case for housing the electrode body, an external terminal provided in the housing case, a current collecting terminal connected to the electrode, and between the current collecting terminal and the external terminal. And a provided shut-off device. The said interruption | blocking apparatus contains the rivet arrange | positioned at intervals from the current collection terminal, the inversion board hold | maintained by the rivet, and a bypass member. The rivet includes a holding portion that holds the reversing plate, and a hollow engaging portion that is connected to the holding portion and engages with an external terminal. A part of the reversing plate is joined to a current collecting terminal. The reversing plate is deformed so as to be separated from the current collecting terminal when the joined state with the current collecting terminal is released by the internal pressure in the housing case. The bypass member is inserted into the engaging portion and disposed on the upper surface of the reversing plate, and is electrically connected to the reversing plate and the external terminal. The bypass member moves away from the current collecting terminal as the reversing plate is deformed.
上記の蓄電装置によれば、反転板が反転変形する前の状態において、バイパス部材によって、外部端子と集電端子とが電気的に接続されている。その結果、外部端子と集電端子との間の電気的抵抗が低く抑えられている。そのため、外部端子と集電端子との間で多くの電流が流れたとしても、外部端子および集電端子との間で発熱する部分が生じ難い。 According to the above power storage device, the external terminal and the current collecting terminal are electrically connected by the bypass member in a state before the reversing plate is reversely deformed. As a result, the electrical resistance between the external terminal and the current collecting terminal is kept low. Therefore, even if a large amount of current flows between the external terminal and the current collecting terminal, a portion that generates heat is hardly generated between the external terminal and the current collecting terminal.
その一方で、収容ケース内の内圧がCID作動圧よりも高くなると、反転板を押し上げる荷重が大きくなり、反転板が集電端子から離れるように反転変形する。反転板の変形に伴ってバイパス部材も集電端子から離れるように移動する。その結果、集電端子および外部端子の電気的な接続が切断される。 On the other hand, when the internal pressure in the housing case becomes higher than the CID operating pressure, the load for pushing up the reverse plate increases, and the reverse plate is reversely deformed so as to be separated from the current collecting terminal. As the reversal plate is deformed, the bypass member also moves away from the current collecting terminal. As a result, the electrical connection between the current collecting terminal and the external terminal is disconnected.
本開示に係る蓄電装置によれば、CIDを備えた蓄電装置において、急速充電などのように多くの電流が流れたとしても、高温となる部分が生じることを抑制することができる。 According to the power storage device according to the present disclosure, even when a large amount of current flows, such as rapid charging, in the power storage device including the CID, it is possible to suppress the occurrence of a high temperature portion.
図1から図18を用いて、本実施の形態に係る蓄電装置について説明する。図1から図18に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する場合がある。 A power storage device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Among the configurations shown in FIGS. 1 to 18, the same or substantially the same configuration may be denoted by the same reference numeral and redundant description may be omitted.
図1は、本実施の形態に係る蓄電装置1を示す断面斜視図である。蓄電装置1は、電極体2と、収容ケース3と、正極外部端子4と、負極外部端子5と、正極集電端子6と、負極集電端子7と、遮断装置8と、電解液9を備える。
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view showing a power storage device 1 according to the present embodiment. The power storage device 1 includes an
電極体2と、正極集電端子6と、負極集電端子7と、遮断装置8と、電解液9とは、収容ケース3内に収容されている。
The
電極体2は、複数の正極シート10と、複数のセパレータ11と、複数の負極シート12とを含む。電極体2は、略直方体形状に形成されている。電極体2は、一端側に形成された正極電極15と、他端側に形成された負極電極16とを含む。
The
図2は、電極体2を示す分解斜視図である。電極体2は、正極シート10と、セパレータ11と、負極シート12とを順次積層することで形成されている。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the
正極シート10は、金属箔20と、正極合材層21とを含む。金属箔20は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。正極合材層21は、金属箔20の表裏面に形成されている。正極合材層21は、正極活物質とバインダなどを含む。金属箔20は、長方形形状に形成されており、金属箔20には、正極合材層21が形成されていない未塗布部22が形成されている。
The
負極シート12は、金属箔25と、負極合材層26とを含む。金属箔25は、銅または銅合金によって形成されている。負極合材層26は、金属箔25の表裏面に形成されている。負極合材層26は、負極活物質およびバインダなどを含む。金属箔25には、負極合材層26が形成されていない未塗布部27が形成されている。
The
図1において、正極電極15は、複数の未塗布部22が積層することで形成されている。負極電極16は、複数の未塗布部27が積層することで形成されている。
In FIG. 1, the positive electrode 15 is formed by laminating a plurality of
収容ケース3は、ケース本体30と、蓋31とを含む。ケース本体30および蓋31は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。ケース本体30は、上方に向けて開口する開口部が形成されている。
The
蓋31は、ケース本体30の開口部に配置されており、蓋31の外周縁部はケース本体30の開口縁部に溶接されている。蓋31には、注液口32aが形成されており、注液口32aは、封止部材32によって封止されている。電解液9は、収容ケース3の底面側に収容されている。
The
正極外部端子4および負極外部端子5は、蓋31の上面に配置されている。図3は、正極外部端子4およびその周囲の構成を示す断面斜視図である。正極外部端子4は、インシュレータ35と、端子板36と、端子ボルト37とを含む。
The positive
インシュレータ35は、蓋31の上面に設けられている。端子板36は、インシュレータ35の上面に設けられている。端子板36は、金属板である。端子ボルト37は、インシュレータ35の上面側であって、端子板36の下面側に配置されている。端子ボルト37は、端子板36に形成された貫通孔を通して、端子板36の上面から突出するように形成されている。
The
正極集電端子6は、集電板40と、台座41とを含む。集電板40は、電極体2の正極電極15に溶接されている。集電板40は上下方向に延びるように形成されている。台座41は、集電板40の上端部に設けられている。台座41は板状に形成されている。台座41は、正極外部端子4および蓋31の下方に配置されている。遮断装置8は、台座41および蓋31の間に配置されており、遮断装置8と蓋31との間には、絶縁部材42が配置されている。
The positive electrode
図4は、遮断装置8を示す断面斜視図である。絶縁部材42は、台座43と、筒部44とを含む。台座43は、板状に形成されている。筒部44は、台座43の上面から上方に突出するように形成されている。筒部44は、中空状に形成されており、貫通孔44aが形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view showing the
なお、端子板36には貫通孔36aが形成されており、インシュレータ35にも貫通孔35aが形成されている。蓋31には、貫通孔31aが形成されている。絶縁部材42の筒部44は、貫通孔31aに挿入されている。
Note that a through
貫通孔44aと、貫通孔35aと、貫通孔36aとが互いに連通するように、絶縁部材42と、インシュレータ35と、端子板36とが配置されている。
The insulating
正極集電端子6の台座41には、脆弱部49が形成されている。脆弱部49の厚さは、台座41のうち脆弱部49の周囲に位置する部分の厚さよりも薄い。このため、脆弱部49の強度は、台座41のうち脆弱部49の周囲に位置する部分の強度よりも低い。脆弱部49には、貫通孔49aが形成されている。
A
遮断装置8は、反転板45と、リベット46と、バイパス部材47と、固定板48とを含む。反転板45は板状に形成されており、反転板45の中央部は、脆弱部49の上面に溶接されている。具体的には、反転板45は貫通孔49aの開口縁部に溶接されており、反転板45は貫通孔49aを閉塞している。反転板45の外周縁部は、リベット46に溶接されている。
The shut-off
リベット46は、台座50と、係合部54と、固定板48とを含む。リベット46は、導電性の金属材料によって形成されている。係合部54は中空状に形成されており、係合部54は筒部51と、張出部52とを含む。筒部51は中空状に形成されており、張出部52は筒部51の上端部に形成されている。筒部51は、貫通孔44aと、貫通孔35aと、貫通孔36aとを通るように配置されている。張出部52は環状に形成されており、張出部52は端子板36と係合している。このため、係合部54は端子板36(正極外部端子4)と係合している。張出部52の外周縁部は、端子板36に溶接されている。これにより、端子板36と、インシュレータ35と、蓋31と、絶縁部材42と、リベット46とが一体的に固定されている。
The
台座50は、略板状に形成されている。台座50の下面には凹部53が形成されている。筒部51の貫通孔51aは、凹部53と連通しており、反転板45の外周縁部は、凹部53の内周面に溶接されている。そして、反転板45によって収容ケース3内と、収容ケース3外とが区画されている。そして、反転板45の上面側は、大気圧であり、反転板45の下面側は収容ケース3内の内圧である。なお、リベット46は、台座41から間隔をあけて配置されている。
The
バイパス部材47は、上下方向に延びるように形成されており、導電性の金属部材によって形成されている。バイパス部材47の下端部は反転板45上に配置されている。具体的には、バイパス部材47は、反転板45のうち、脆弱部49上に位置する部分に配置されている。バイパス部材47は、筒部51の貫通孔51a内に挿入されている。バイパス部材47の上端部は、端子板36の上面よりも上方に位置している。
The
固定板48は、バイパス部材47の上端および張出部52の上面を覆うように設けられている。固定板48は、導電性の金属材料によって形成されている。固定板48は、バイパス部材47および張出部52に溶接されている。このため、バイパス部材47は、台座41および端子板36に電気的に接続されている。
The fixing
この図4に示す状態において、電極体2の正極電極15と正極外部端子4との間を流れる電流は、主に、正極集電端子6と、反転板45と、バイパス部材47と、固定板48と張出部52とを通る。バイパス部材47と反転板45との接触面積は広く、さらに、バイパス部材47および固定板48の接触面積は広い。そのため、多くの電流は、バイパス部材47を通り、反転板45の外周縁部と台座50との溶接部分を通る電流量は少ない。反転板45の外周縁部と、台座50との接触面積は小さく、当該部分の電気的抵抗は高い。仮に、反転板45の外周縁部および台座50の間に多くの電流が流れたとすると、当該部分が高温となるおそれがある。その一方で、本実施の形態に係る蓄電装置1においては、反転板45の外周縁部および台座50を通る電流量を低減することができるので、電極体2および正極外部端子4の間で多くの電流が流れた際に生じる発熱量を低減することができる。
In the state shown in FIG. 4, the current flowing between the positive electrode 15 of the
図5は、負極外部端子5を示す断面斜視図である。負極外部端子5は、インシュレータ60と、端子板61と、端子ボルト62とを含む。インシュレータ60は、蓋31の上面に設けられている。端子板61は、インシュレータ60の上面に設けられている。端子板61は、導電性の金属材料によって形成されている。端子ボルト62は、インシュレータ60の上面に設けられており、端子板61に形成され貫通孔を通して、端子板61の上面よりも上方に突出するように形成されている。
FIG. 5 is a cross-sectional perspective view showing the negative electrode
負極集電端子7は、接続部材65と、台座66と、集電板67とを含む。台座66は、板状に形成されており、蓋31の下方に配置されている。台座66と蓋31との間には、絶縁部材64が配置されている。
The negative electrode
接続部材65は、台座66の上面から上方に突出するように形成されている。接続部材65の上端部には、張出部68が形成されており、接続部材65は端子板61と係合している。なお、張出部68は、端子板61に溶接されている。集電板67は、電極体2の負極電極16に溶接されている。このため、負極電極16と、負極外部端子5とは、負極集電端子7によって電気的に接続されている。
The
上記のように構成された蓄電装置1において、過充電や内部短絡が生じる場合がある。過充電時や内部短絡が生じると、電極体2内で多量の電流が流れ、正極集電端子6の付近で電解液9が分解され、気体が発生する。その結果、収容ケース3内の内圧が上昇する。
In the power storage device 1 configured as described above, an overcharge or an internal short circuit may occur. When overcharging or an internal short circuit occurs, a large amount of current flows in the
収容ケース3内の内圧が上昇すると、反転板45の下面側の圧力と、反転板45の上面側の圧力との差圧によって、反転板45が上方に押される。図6は、遮断装置8が作動した状態を示す断面斜視図である。収容ケース3内の内圧がCID作動圧になると、反転板45から脆弱部49に加えられる荷重によって、脆弱部49が破断する。脆弱部49が破断すると、図6に示すように、反転板45が反転変形する。具体的には、反転板45の中央部分が上方に突出するように変形する。
When the internal pressure in the
このように、反転板45が変形すると、反転板45と、台座41とが離れ、反転板45および台座41との電気的接続が切断される。これにより、正極外部端子4と、正極電極15との電気的な接続が切断される。
As described above, when the reversing
これにより、電極体2に電流が流れ込むことを抑制することができ、電解液9の分解反応を抑制され、収容ケース3内の内圧上昇を止めることができる。
Thereby, it can suppress that an electric current flows into the
反転板45は、収容ケース3内の内圧によって上方に変形しており、反転板45に加えられる荷重によって、固定板48が張出部52から離れる。具体的には、固定板48と張出部52とを溶接する溶接部が破断する。
The reversing
これにより、反転板45の反転変形に伴って、バイパス部材47および固定板48が上方に移動する。
Thereby, the
このように、本実施の形態に係る蓄電装置1によれば、通常の状態においては、電極体2および正極外部端子4の間において、電気的な抵抗が低く抑えられており、さらに、収容ケース3内の内圧が上昇すると、電極体2および正極外部端子4の電気的な接続を切断することができる。
Thus, according to the power storage device 1 according to the present embodiment, in a normal state, the electrical resistance is kept low between the
上記のように構成された蓄電装置1の製造方法について説明する。図7は、蓄電装置1の製造工程を示す工程フロー図である。この図7に示すように、蓄電装置1の製造工程は、リベット挿入工程S1と、かしめ工程S2と、溶接工程S3と、溶接工程S4と、挿入工程S5と、かしめ工程S6と、溶接工程S7と、挿入工程S8と、注液工程S9と、封止工程S10とを含む。 A method for manufacturing the power storage device 1 configured as described above will be described. FIG. 7 is a process flowchart showing the manufacturing process of the power storage device 1. As shown in FIG. 7, the manufacturing process of the power storage device 1 includes the rivet insertion process S1, the caulking process S2, the welding process S3, the welding process S4, the insertion process S5, the caulking process S6, and the welding process S7. And an insertion step S8, a liquid injection step S9, and a sealing step S10.
図8は、リベット挿入工程S1を示す断面斜視図である。リベット挿入工程S1は、部材配置工程と、リベット46Aの挿入工程とを含む。
FIG. 8 is a cross-sectional perspective view showing the rivet insertion step S1. The rivet inserting step S1 includes a member arranging step and a
部材配置工程においては、蓋31の上面に正極外部端子4を配置する工程と、蓋31の下面側に絶縁部材42を配置する工程とを含む。
The member arranging step includes a step of arranging the positive
リベット46Aは、筒部51Aと、台座50とを含む。筒部51Aの上端部には、張出部は形成されていない。
The
リベット46Aの挿入工程においては、筒部51Aを絶縁部材42、蓋31および端子板36に形成された各貫通孔に挿入する。これにより、筒部51Aの上端部が端子板36の上面から突出する。
In the insertion process of the
図9は、かしめ工程S2を示す断面斜視図である。このかしめ工程S2において、筒部51Aの上端部が変形させられて、張出部52が形成される。そして、張出部52の外周縁部がレーザLなどによって、端子板36の上面に溶接される。
FIG. 9 is a cross-sectional perspective view showing the caulking step S2. In the caulking step S2, the upper end portion of the
図10は、溶接工程S3を示す断面斜視図である。溶接工程S3は、反転板45をリベット46の凹部53内に配置する工程と、反転板45の外周縁部をリベット46に溶接する工程とを含む。なお、反転板45の外周縁部は、たとえば、レーザLなどで溶接される。
FIG. 10 is a cross-sectional perspective view showing the welding step S3. The welding step S <b> 3 includes a step of disposing the reversing
図11は、溶接工程S4を示す断面斜視図である。溶接工程S4は、正極集電端子6を取り付ける工程と、反転板45の溶接工程とを含む。
FIG. 11 is a cross-sectional perspective view showing the welding step S4. The welding step S4 includes a step of attaching the positive electrode current collecting
正極集電端子6を取り付ける工程は、蓋31の下面に設けられた台70,71に台座41を溶接する工程である。反転板45の溶接工程は、レーザLなどを用いて、反転板45の中央部を台座41の脆弱部49に溶接する工程である。
The step of attaching the positive electrode current collecting
図12は、挿入工程S5を示す断面斜視図である。挿入工程S5は、負極集電端子7の接続部材65を、絶縁部材64、蓋31、インシュレータ60および端子板61の各貫通孔に挿入する工程である。なお、この挿入工程S5においては、接続部材65の上端部には、張出部68は形成されていない。
FIG. 12 is a cross-sectional perspective view showing the insertion step S5. The insertion step S <b> 5 is a step of inserting the connecting
図13は、かしめ工程S6を示す工程である。かしめ工程S6においては、接続部材65の上端部をかしめて、張出部68を形成する工程である。なお、張出部68の外周縁部は、端子板61に溶接される。
FIG. 13 is a step showing the caulking step S6. In the caulking step S6, the upper end portion of the connecting
そして、溶接工程S7において、正極集電端子6および負極集電端子7を電極体2に溶接する。これにより、電極体2と、正極集電端子6と、負極集電端子7と、蓋31と、正極外部端子4と、負極外部端子5とが一体化される。
In the welding step S <b> 7, the positive electrode
挿入工程S8において、電極体2をケース本体30内に挿入して、その後に、蓋31をケース本体30の開口縁部に溶接する。
In the insertion step S <b> 8, the
注液工程S9において、注液口32aから電解液9を収容ケース3内に注入して、封止工程S10において、注液口32aを封止部材32で閉塞する。これにより、蓄電装置1を製造することができる。
In the injection step S9, the electrolyte 9 is injected into the
図14は、蓄電装置の変形例に係る蓄電装置1Aの一部を示す断面斜視図である。蓄電装置1Aは、固定板48Aの構成以外の構成は、蓄電装置1の構成と同じである。
FIG. 14 is a cross-sectional perspective view showing a part of a
固定板48Aには、脆弱部75が形成されている。脆弱部75は、バイパス部材47の上端面に沿って延びており、環状に形成されている。
A
固定板48Aのうち脆弱部75が位置する部分の厚さは、固定板48Aのうち脆弱部75の周囲に位置する部分の厚さよりも薄い。このため、脆弱部75の強度は、脆弱部75の周囲に位置する部分の強度よりも低い。
The thickness of the portion of the fixed
図15は、蓄電装置1Aにおいて、反転板45が反転変形した状態を示す断面斜視図でる。収容ケース3内の内圧が上昇すると、反転板45が収容ケース3内の内圧を受けて、反転板45が変形しようとする。
FIG. 15 is a cross-sectional perspective view showing a state where the
この際、反転板45が受ける荷重の一部は、バイパス部材47に伝達される。バイパス部材47に伝達された荷重は、固定板48Aに加えられる。固定板48Aに加えられる荷重が所定以上となると、脆弱部75が破断する。脆弱部75が破断することで、バイパス部材47は上方に移動可能となると共に、反転板45は反転変形可能となる。
At this time, part of the load received by the reversing
このように、固定板48Aによって反転板45の反転変形を阻害することが抑制されており、収容ケース3内の内圧がCID作動圧以上となると、反転板45が反転変形する。これにより、正極外部端子4と、電極体2との電気的な接続を遮断することができる。
Thus, the fixed
図16は、蓄電装置の第2変形例に係る蓄電装置1Bを示す断面斜視図である。蓄電装置1Bは、バイパス部材47Bおよび固定板48Bの構成を除いて、蓄電装置1の構成と実質的に同じである。
FIG. 16 is a cross-sectional perspective view showing a
蓄電装置1Bに設けられたバイパス部材47Bは、上端側に向かうにつれて、先細になるように形成されている。換言すれば、バイパス部材47Bの上端部の面積は、バイパス部材47Bの下端部の面積よりも小さい。
The
固定板48Bには刻印部76が形成されている。刻印部76は、固定板48Bのうち、バイパス部材47Bの上端面と対向する位置に形成されている。刻印部76は、十字形溝形状に形成されている。固定板48Bのうち刻印部76が位置する部分の強度は、固定板48Bのうち刻印部76の周囲に位置する部分の強度よりも低い。
A marking
図17は、蓄電装置1Bにおいて、反転板45が反転変形した状態を示す断面斜視図である。反転板45の下面には、収容ケース3内の内圧による荷重が加えられている。収容ケース3に加えられた荷重の一部は、バイパス部材47Bの下端面に加えられる。
FIG. 17 is a cross-sectional perspective view showing a state where the
バイパス部材47Bの下端面に加えられた荷重は、バイパス部材47Bの上端面から固定板48Bに伝達される。
The load applied to the lower end surface of the
ここで、バイパス部材47Bの上端面の面積は、バイパス部材47Bの下端面の面積よりも小さい。このため、単位面積あたりにおいて、バイパス部材47Bの上端部が固定板48Bを押圧する応力は、バイパス部材47Bの下端面に加えられる応力よりも大きくなる。その結果、固定板48Bのうち刻印部76に加えられる応力も大きくなり、刻印部76が破断し易くなる。
Here, the area of the upper end surface of the
刻印部76が破断すると、バイパス部材47Bが上方に移動可能となり、反転板45が反転変形する。
When the marking
このように、蓄電装置1Bによれば、収容ケース3内の内圧がCID作動圧となった際に、固定板48Bによって反転板45の変形が阻害されることを抑制することができる。
As described above, according to the
次に、比較例に係る蓄電装置1Cと、蓄電装置1,1A,1Bとを比較した場合について説明する。
Next, a case where the power storage device 1C according to the comparative example is compared with the
図18は、比較例に係る蓄電装置1Cの一部を示す断面斜視図である。蓄電装置1Cは、蓄電装置1,1A,1Bと異なり、固定板48およびバイパス部材47を備えていない。その一方で、固定板48およびバイパス部材47以外の構成においては、蓄電装置1Cは、蓄電装置1と同一の構成を備えている。
FIG. 18 is a cross-sectional perspective view showing a part of a power storage device 1C according to a comparative example. Unlike the power storage devices 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B, the power storage device 1 </ b> C does not include the fixed
図3を参照して、各蓄電装置1,1A,1B,1Cの端子板36は、アルミニウム、具体的には、A1050によって形成されている。端子板36の幅方向Wの長さは35mmでり、奥行方向THの長さは16mmである。高さ方向Hの長さは、1.5mmである。
Referring to FIG. 3,
図4を参照して、各蓄電装置1,1A,1B,1Cのリベット46の貫通孔51aの穴直径は、2.4mmである。筒部51の外径は、4mmであり、台座50の外径は、18mmである。台座50の下面から張出部52の上面までの高さ方向Hの長さは、6.6mmである。リベット46は、アルミニウム、具体的には、A1050によって形成されている。
Referring to FIG. 4, the hole diameter of through
反転板45の外径は、16.6mmであり、反転板45の高さ方向Hの長さ(厚さ)は、0.3mmである。反転板45は、アルミニウム、具体的には、A1050によって形成されている。正極集電端子6の板厚は、たとえば、0.8mmである。脆弱部49の厚さは、0.2mmである。
The
次に、蓄電装置1の構成について説明する。蓄電装置1においては、バイパス部材47の外径は2mmであり、バイパス部材47の高さ方向Hの長さは7mmである。バイパス部材47は、円柱形状に形成されている。バイパス部材47は、アルミニウム、具体的には、A1050によって形成されている。固定板48の外径は、6mmであり、固定板48の厚さは、0.3mmである。張出部52と固定板48とは、3か所で貫通溶接されている。貫通溶接の径は、1mmである。
Next, the configuration of the power storage device 1 will be described. In the power storage device 1, the outer diameter of the
次に、蓄電装置1Aの構成について説明する。図14を参照して、蓄電装置1Aにおいて、バイパス部材47の外径は、2mmである。バイパス部材47の高さ方向Hの高さは、7mmである。バイパス部材47は、アルミニウム、具体的には、A1050によって形成されている。
Next, the configuration of the
固定板48の外径は6mmであり、固定板48の厚さは、0.3mmである。脆弱部75の厚さは、0.05mmである。固定板48と、張出部52とは、全周に亘って貫通溶接されている。
The outer diameter of the fixing
次に、蓄電装置1Bについて説明する。図16を参照して、バイパス部材47Bの下端部の外径は2.4mmであり、バイパス部材47Bの上端部の径は1.6mmである。バイパス部材47Bの高さ方向Hの高さは、7mmである。バイパス部材47Bは、円錐台形状である。バイパス部材47Bは、アルミニウム、具体的には、A1050によって形成されている。
Next, the
固定板48Bの外径は、6mmであり、固定板48Bの厚さは、0.3mmである。刻印部76における厚さは、0.05mmであり、刻印部76の溝幅は、4mmである。固定板48Bと張出部52とは、全周に亘って、貫通溶接されている。
The outer diameter of the fixing
各蓄電装置1,1A,1B,1Cの製造工程は、図7に示す製造工程である。そして、上記のように構成された蓄電装置1,1A,1Bと、比較例の蓄電装置1Cとについて、下記の方法で各々評価を実施した。
The manufacturing process of each
各蓄電装置1,1A,1B,1Cにおいて、端子ボルト37の上面に電流200Aを印加する。そして、正極集電端子6の台座41をアースとして、電圧0Vの状態で電流を流した。この条件で、CAE(Computer Aided Engineering)解析を実施する。
In each power storage device 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B, 1 </ b> C, a current 200 </ b> A is applied to the upper surface of the
25℃の雰囲気からスタートして、1000秒後のインシュレータ35の温度を測定する。下記表1は、上記の評価結果を示すものである。
Starting from an atmosphere of 25 ° C., the temperature of the
上記の表1からも明らかなように、蓄電装置1,1A,1Bにおいては、インシュレータ35の温度は100度未満であることが分かる。すなわち、蓄電装置1,1A,1Bにおいては、インシュレータ35の熱劣化を抑制することができることが分かる。上記のような結果を得ることができたのは、蓄電装置1,1A,1Bにおいては、正極外部端子4と、正極集電端子6との間で、電気的な抵抗が高い部分が生じることが抑制されているためであると推察できる。その一方で、蓄電装置1Cにおいては、反転板45およびリベット46の接合部において、電気的抵抗が高く、当該部分が発熱すると推察できる。その結果、蓄電装置1Cにおいては、インシュレータ35の温度が上昇したものと推察できる。
As apparent from Table 1 above, in the power storage devices 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B, it can be seen that the temperature of the
以上、本発明に基づいた各実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された事項はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although each embodiment and Example based on this invention were demonstrated, the matter disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,1A,1B,1C 蓄電装置、2 電極体、3 収容ケース、4 正極外部端子、5 負極外部端子、6,7 端子、8 遮断装置、9 電解液、10 正極シート、11 セパレータ、12 負極シート、15 正極電極、16 負極電極、20,25 金属箔、21 正極合材層、22,27 未塗布部、26 負極合材層、30 ケース本体、31 蓋、31a,35a,36a,44a,51a 貫通孔、32 封止部材、32a 液口、35,60 インシュレータ、36,61 端子板、37,62 端子ボルト、40,67 板、41,43,50,66 台座、42,64 絶縁部材、44,51,51A 筒部、45 反転板、46,46A リベット、47,47B バイパス部材、48,48A,48B 固定板、49,75 脆弱部、52,68 張出部、53 凹部、65 接続部材、70,71 台、76 刻印部、H 高さ方向、L レーザ、S1 リベット挿入工程、S2,S6 かしめ工程、S3,S4,S7 溶接工程、S5,S8 挿入工程、S9 注液工程、S10 封止工程、W 幅方向。 1, 1A, 1B, 1C Power storage device, 2 electrode body, 3 housing case, 4 positive external terminal, 5 negative external terminal, 6, 7 terminal, 8 interruption device, 9 electrolyte, 10 positive electrode sheet, 11 separator, 12 negative electrode Sheet, 15 Positive electrode, 16 Negative electrode, 20, 25 Metal foil, 21 Positive electrode mixture layer, 22, 27 Uncoated part, 26 Negative electrode mixture layer, 30 Case body, 31 Lid, 31a, 35a, 36a, 44a, 51a through hole, 32 sealing member, 32a liquid port, 35, 60 insulator, 36, 61 terminal plate, 37, 62 terminal bolt, 40, 67 plate, 41, 43, 50, 66 base, 42, 64 insulating member, 44, 51, 51A cylinder part, 45 reversing plate, 46, 46A rivet, 47, 47B bypass member, 48, 48A, 48B fixing plate, 49, 75 weak part, 2,68 overhang, 53 recess, 65 connection member, 70, 71 units, 76 engraved part, H height direction, L laser, S1 rivet insertion process, S2, S6 caulking process, S3, S4, S7 welding process, S5, S8 insertion process, S9 liquid injection process, S10 sealing process, W width direction.
Claims (1)
前記電極体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースに設けられた外部端子と、
前記電極に接続された集電端子と、
前記集電端子と前記外部端子との間に設けられた遮断装置と、
を備え、
前記遮断装置は、前記集電端子から間隔をあけて配置されたリベットと、前記リベットによって保持された反転板と、バイパス部材とを含み、
前記リベットは、前記反転板を保持する保持部と、前記保持部に接続されると共に前記外部端子と係合する中空状の係合部とを含み、
前記反転板の一部は前記集電端子に接合されており、
前記反転板は、前記収容ケース内の内圧によって前記集電端子との接合状態が解除されて前記集電端子から離れるように変形し、
前記バイパス部材は、前記係合部内に挿入されると共に前記反転板の上面に配置されて、前記反転板および前記外部端子に電気的に接続されており、
前記バイパス部材は、前記反転板の変形に伴って、前記集電端子から離れるように移動する、蓄電装置。 An electrode body having an electrode;
A housing case for housing the electrode body;
An external terminal provided in the housing case;
A current collecting terminal connected to the electrode;
A breaking device provided between the current collecting terminal and the external terminal;
With
The shut-off device includes a rivet disposed at a distance from the current collecting terminal, a reversing plate held by the rivet, and a bypass member,
The rivet includes a holding portion that holds the reversing plate, and a hollow engaging portion that is connected to the holding portion and engages with the external terminal,
A part of the reversing plate is joined to the current collecting terminal,
The reversing plate is deformed so that the joined state with the current collecting terminal is released by the internal pressure in the housing case and separated from the current collecting terminal,
The bypass member is inserted into the engagement portion and disposed on the upper surface of the reversing plate, and is electrically connected to the reversing plate and the external terminal,
The bypass member moves away from the current collecting terminal as the reversing plate is deformed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017167163A JP6806006B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Power storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017167163A JP6806006B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Power storage device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019046613A true JP2019046613A (en) | 2019-03-22 |
JP6806006B2 JP6806006B2 (en) | 2020-12-23 |
Family
ID=65816548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017167163A Active JP6806006B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Power storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6806006B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102149886B1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-09-03 | (주)벡셀 | Recyclable lithium secondary battery |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10154530A (en) * | 1996-11-21 | 1998-06-09 | Ngk Insulators Ltd | Lithium secondary battery |
JP2014056716A (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Toyota Motor Corp | Sealed secondary battery |
JP2015191825A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device and power storage module |
JP2016162621A (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | Secondary battery |
JP2017139159A (en) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | Secondary battery and battery pack |
JP2018037327A (en) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | Sealed secondary battery |
-
2017
- 2017-08-31 JP JP2017167163A patent/JP6806006B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10154530A (en) * | 1996-11-21 | 1998-06-09 | Ngk Insulators Ltd | Lithium secondary battery |
JP2014056716A (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Toyota Motor Corp | Sealed secondary battery |
JP2015191825A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device and power storage module |
JP2016162621A (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | Secondary battery |
JP2017139159A (en) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | Secondary battery and battery pack |
JP2018037327A (en) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | Sealed secondary battery |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102149886B1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-09-03 | (주)벡셀 | Recyclable lithium secondary battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6806006B2 (en) | 2020-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6022696B2 (en) | Secondary battery and manufacturing method thereof | |
US8980469B2 (en) | Prismatic secondary battery | |
US11923558B2 (en) | Rectangular secondary battery | |
KR100988694B1 (en) | Rechargeable battery | |
US20200251711A1 (en) | Rectangular secondary battery and method of manufacturing the same | |
JP6198129B2 (en) | Electricity storage element | |
KR20090042535A (en) | Battery pack | |
JP2014137891A (en) | Square secondary battery | |
CN106887563B (en) | Secondary battery | |
JP2009110885A (en) | Sealed battery and its manufacturing method | |
US9698407B2 (en) | Rechargeable battery | |
KR101733741B1 (en) | Rechargeable battery having connecting member | |
KR101233440B1 (en) | Secondary battery | |
JP6252817B2 (en) | Power storage device | |
KR101121205B1 (en) | Secondary battery | |
US9627662B2 (en) | Secondary battery | |
US20210104796A1 (en) | Rectangular secondary battery and assembled battery including the same | |
JP2019046613A (en) | Power storage device | |
JP2017162563A (en) | Secondary battery and secondary battery assembly | |
KR20150039381A (en) | Secondary battery and method for manufacturing the same | |
JP5918852B2 (en) | Manufacturing method of secondary battery | |
JP2005011813A (en) | Secondary battery having safety valve and method of manufacturing the same | |
KR20070067782A (en) | Secondary battery | |
JP2018200826A (en) | Cylindrical battery | |
JP6211978B2 (en) | Lithium ion secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200310 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200311 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200501 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200804 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201001 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201117 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6806006 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |