JP2019046674A - 二次電池 - Google Patents

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Abstract

【課題】二次電池を良好に製作することができると共に、所定のCID作動圧で遮断機構を駆動させることができる二次電池を提供する。【解決手段】二次電池は、電極体と、電極体に接続された正極集電端子6と、正極集電端子6に設けられたホルダ50と、ホルダ50に設けられた反転板と、を備え、電極体は、電極が形成された電極面と、電極面と隣り合う周面とを含み、正極集電端子6は、周面側に配置された台座30と、複数の脚部31A〜31Dとを含み、脚部31A〜31D間にはスリット90A〜90Cが形成されており、スリット90A〜90Cは、脚部31A〜31Dの間から台座30を延びるように形成されており、台座30には、貫通孔91A,91Bと、貫通孔91A,91Bよりも脚部31A〜31D側に形成された貫通孔91C,91Dとが形成されており、突出部95C,95Dには、スリット90A〜90Cが延びる方向に延びる第2スリットが形成された。【選択図】図12

Description

本開示は、二次電池に関する。
従来から密閉型電池などの二次電池について各種提案されている。たとえば、特開2007−299536号公報は、巻回型の電極体と、集電端子とを備える。電極体は、正極シートと、セパレータと、負極シートとを積層して積層体を形成した後、巻回することで形成されている。
正極シートは、金属箔と、金属箔に塗布された正極合材層とを含み、金属箔には正極合材層が形成されていない未塗布部が形成されている。負極シートは、金属箔と、金属箔に塗布された負極合材層とを含み、金属箔には負極合材層が形成されていない未塗布部が形成されている。
電極体の一端において正極シートの未塗布部が巻回されており、電極体の他端において負極シートの未塗布部が巻回されている。
正極集電端子には複数のスリットが形成されており、このスリットに正極シートの未塗布部が挿入されている。スリットに挿入された未塗布部は、正極集電端子に溶接されている。
負極集電端子にも複数のスリットが形成されており、このスリットに負極シートの未塗布部が挿入されている。スリットに挿入された未塗布部は、負極集電端子に溶接されている。
なお、特開2014−86319号公報に記載された密閉型電池は、巻回型の電極体と、正極集電端子と、負極集電端子とを備える。
電極体の一端には正極が形成されており、電極体の他端には負極が形成されている。正極は、正極シートの未塗布部が巻回されることで形成されている。負極は、負極シートの未塗布部が巻回されることで形成されている。正極集電端子は正極を挟み込むように形成されており、負極集電端子は負極を挟み込むように形成されている。
特開2007−299536号公報 特開2014−86319号公報
密閉型電池などの二次電池においては、ケース内の内圧が上昇したときに、集電端子と電極体との電気的な接続を切断する遮断機構が設けられている。
たとえば、遮断機構は、集電端子の台座部と、ホルダと、反転板とを含む。集電端子は、電極体の電極に溶接された脚部と、脚部が接続された台座部とを含む。台座部の中央部付近には、薄肉の脆弱部が形成されている。
ホルダは、台座部の上面に取り付けられている。ホルダは、絶縁部材であって、ホルダの中央部には穴が形成されており、この穴から台座部の脆弱部が露出している。ホルダの穴から露出した脆弱部に反転板の下端部が溶接などされている。
反転板の外周は、リベットに固定されている。リベットは、ケースの蓋を貫通して、蓋の上面に設けられた外部端子に接続されている。
上記の遮断機構においては、電極体の電極と、集電端子と、反転板と、リベットと、外部端子とが電気的に接続されている。
そして、ケース内の内圧が上昇すると、脆弱部が破断して、反転板が反転変形して、リベット側に凸となるように変形する。反転板が反転変形すると、反転板と集電端子との電気的な接続が切断される。
上記のような遮断機構を含む二次電池を作成する工程は、集電端子の脚部間に未塗布部の金属箔を挿入する工程と、脚部間の隙間を狭める工程と、レーザ溶接工程とを含む。
脚部間の隙間を狭める工程では、脚部同士を近づける方向に荷重を加えて脚部を変形させる。脚部を変形させると、脚部が接続された台座部が変形するおそれがある。
台座部が変形すると、台座部に取り付けられたホルダも変形する場合がある。ホルダが変形すると、反転板にホルダが接触する。ホルダが反転板に接触すると、反転板が溶接されている脆弱部に荷重が加えられるおそれがある。脆弱部に荷重が加えられると、遮断機構(CID)のCID作動圧を低下させるおそれがある。
その一方で、脚部間の隙間を狭める工程において、脚部に加える荷重を小さくすると、金属箔と脚部との間に隙間が生じ、レーザ溶接工程において、レーザが当該隙間から電極体側に抜けたり、スパッタなどの異物が当該隙間を通って電極体に付着するおそれがある。
本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、二次電池を良好に製作することができると共に、所定のCID作動圧で遮断機構を駆動させることができる二次電池を提供することである。
本開示に係る二次電池は、電極体と、前記電極体に接続された集電端子と、前記集電端子に設けられたホルダと、前記ホルダに設けられた反転板と、を備える。上記電極体は、電極が形成された電極面を含む。上記集電端子は、脆弱部が形成された台座部と、前記台座部に接続された複数の脚部とを含む。上記台座部には、第1貫通孔と、前記第1貫通孔よりも前記脚部側に形成された第2貫通孔とが形成されている。上記脚部間には第1スリットが形成されており、第1スリットは、前記脚部の間から前記台座部を延びるように形成されると共に、前記第2貫通孔に達している。上記ホルダは、前記第1貫通孔に挿入される第1突出部と、前記第2貫通孔に挿入されると共に前記台座部と係合する第2突出部とを含む。上記第2突出部には、前記第1スリットが延びる方向に延びる第2スリットが形成された。
上記の二次電池によれば、第1スリットは台座部に延び、第2貫通孔に達するように形成されている。このため、複数の脚部に荷重を加えて第1スリットのスリット幅を小さくする工程において、台座部の一部も脚部の変形と同様に変形する。すなわち、台座部の一部と脚部とが1つの梁として変形するため、比較的小さな荷重を脚部に加えたとしても、脚部間の第1スリットのスリット幅を小さくすることができる。このため、台座部が大きく変形することを抑制することができる。
さらに、ホルダの第2突出部には、第1スリットが延びる方向に第2スリットが形成されている。第1スリットの幅を狭める方向に脚部に荷重が加えられると、第2突出部も脚部の変形に追従して変形する。その結果、ホルダ全体が大きく変形することを抑制することができる。
これにより、脆弱部に荷重が加えられることを抑制することができ、所定のCID作動圧で脆弱部を破断させることができる。
本開示に係る二次電池によれば、二次電池を良好に製作することができると共に、所定のCID作動圧で遮断機構を駆動させることができる。
本実施の形態に係る二次電池1を模式的に示す斜視図である。 二次電池1を示す断面図である。 二次電池1を示す分解斜視図である。 電極体3の一部を示す電極体3の分解斜視図である。 正極遮断装置8およびその周囲の構成を示す断面図である。 正極遮断装置8およびその周囲の構成を示す断面斜視図である。 正極集電端子6を示す斜視図である。 正極集電端子6を下方から視たときの下面図である。 ホルダ50を上方から視たときの斜視図である。 ホルダ50を下方から視たときの斜視図である。 ホルダ50の下面を示す下面図である。 ホルダ50を正極集電端子6に取り付ける様子を示す斜視図である。 ホルダ50を正極集電端子6の台座30に取り付けた状態において、正極集電端子6を下方から視たときの下面図である。 図13に示すXIV−XIV線における断面図である。 XV−XV線における断面図である。 正極集電端子6、負極集電端子7および電極体3を模式的に示す断面図である。 二次電池1の製造方法を示す製造フロー図である。 蓋10に絶縁部材82と、絶縁部材53と、リベット52とを固定する工程を示す図である。 反転板51をリベット52に取り付ける工程を示す斜視図である。 ホルダ50を正極集電端子6に取り付ける工程を示す斜視図である。 暖めた正極集電端子6にホルダ50を取り付ける工程を示す斜視図である。 正極集電端子6に取り付けられたホルダ50をリベット52に取り付ける工程を示す斜視図である。 反転板51を正極集電端子6の脆弱部に溶接する工程を示す斜視図である。 溶接工程S5後における蓋10およびその周囲の構成を示す斜視図である。 電極体形成工程S6を示す斜視図である。 集電箔挿入工程S7を示す斜視図である。 図26におけるXXVII−XXVII線における断面図である。 変形工程S8を示す断面図である。 変形工程S8における正極集電端子6を示す斜視図である。 正極集電端子6およびホルダ50を下方から見たときの下面図である。 比較例に係る正極集電端子206を用いたときにおける変形工程S8を示す斜視図である。 変形工程S8において、ホルダ250が変形した様子を模式的に示す断面図である。 溶接工程S9において、スリット90Aおよびその周囲の構成を示す断面図である。 溶接工程S9後における正極集電端子6および負極集電端子7と、その周囲の構成を示す断面図である。 溶接工程S9後の状態を示す斜視図である。 封缶工程S10を示す斜視図である。 第1変形例であるホルダ50Aと、正極集電端子6とを示す斜視図である。 図37において、XXXVIII方向における正面図である。 突出部95C1を示す斜視図である。 ホルダの第2変形例であるホルダ50Bを示す斜視図である。 突出部95C2を示す斜視図である。 図40において、XLII方向からホルダ50Bを見たときの平面図である。 XLIII方向からホルダ50Bを見たときの平面図である。 ホルダの第3変形例であるホルダ50Cと、正極集電端子の変形例である正極集電端子6Aを示す斜視図である。 比較例3に係る二次電池に設けられたホルダ350を示す斜視図である。
図1から図45を用いて、本実施の形態に係る二次電池について説明する。図1から図45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。
図1は、本実施の形態に係る二次電池1を模式的に示す斜視図であり、図2は、二次電池1を示す断面図である。二次電池1は、収容ケース2と、電極体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、正極遮断装置8と、負極遮断装置9と、電解液Aとを備える。
電極体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、正極遮断装置8と、負極遮断装置9と、電解液Aとは、収容ケース2内に収容されている。
収容ケース2は、蓋10と、ケース本体11とを含む。ケース本体11は、上方に向けて開口するように形成されている。蓋10は、ケース本体11の開口部を閉塞するように設けられている。蓋10は、ケース本体11の開口縁部に溶接されている。蓋10およびケース本体11は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属材料によって形成されている。
ケース本体11は、薄型の直方体形状に形成されている。ケース本体11は、下面13と、主側面14,15と、端面16,17とを含む。
図3は、二次電池1を示す分解斜視図である。正極外部端子4および負極外部端子5は、蓋10の上面に設けられている。正極外部端子4および負極外部端子5は、互いに間隔をあけて配置されている。
正極外部端子4は、絶縁部材22と、導電板21と、端子20とを含む。絶縁部材22は、蓋10の上面に設けられている。絶縁部材22には、貫通孔22aが形成されている。導電板21は、絶縁部材22の上面に設けられている。導電板21には、貫通孔21aが形成されている。貫通孔21aおよび貫通孔22aが互いに連通するように、導電板21および絶縁部材22が配置されている。端子20は、導電板21に接続されている。
負極外部端子5は、絶縁部材25と、導電板24と、端子23とを含む。絶縁部材25は、蓋10の上面に設けられている。絶縁部材25には、貫通孔25aが形成されている。導電板24は、絶縁部材25の上面に設けられている。導電板24には、貫通孔24aが形成されている。貫通孔24aおよび貫通孔25aが互いに連通するように、導電板24および絶縁部材25が配置されている。端子23は導電板24に接続されている。
電極体3は、正極18および負極19を含む。正極18は電極体3の一端に形成されており、負極19は、電極体3の他端に形成されている。
電極体3は、薄型の直方体形状である。電極体3は、複数のセパレータ35と、複数の正極シート36と、複数の負極シート37とを含む。図4は、電極体3の一部を示す電極体3の分解斜視図である。電極体3は、負極シート37と、セパレータ35と、正極シート36と、セパレータ35とを順次積層することで形成されている。
正極シート36は、金属箔70と、正極合材層71とを含む。金属箔70は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成されている。正極合材層71は、正極活物質およびバインダ等を含む。正極合材層71は、金属箔70の表裏面に形成されている。金属箔70には、一辺に沿って正極合材層71が形成されていない未塗布部72が形成されている。各未塗布部72は、各シートの積層方向THに配列している。
負極シート37は、金属箔73と、負極合材層74とを含む。金属箔73は、銅または銅合金から形成されている。負極合材層74は、負極活物質およびバインダ等を含む。負極合材層74は、金属箔73の表裏面に形成されている。金属箔73には、一辺に沿って負極合材層74が塗布されていない未塗布部75が形成されている。各未塗布部75は、積層方向THに配列している。
図3において、電極体3は、平板状の直方体形状に形成されている。電極体3は、上面40と、下面41と、主側面42,43と、端面44,45とを含む。主側面42および主側面43は、積層方向THに配列している。端面44および端面45は、電極体3の幅方向に配列している。
各正極シート36の未塗布部72は、端面44に配置されている。この図3に示す例においては、複数の未塗布部72の先端部が束ねられて、複数の束部76が形成されている。正極18は、この複数の束部76によって形成されている。すなわち、端面44は、正極18が形成された正極側の電極面である。
各負極シート37の未塗布部75は、端面45に配置されている。この図3に示す例においては、複数の未塗布部75が束ねられて、複数の束部77が形成されている。負極19は、この複数の束部77によって形成されている。すなわち、端面45は、負極19が形成された負極側の電極面である。
上面40と、下面41と、主側面42,43は、電極面と隣り合う周面であり、上面40は、電極面と隣り合う周面の一部である。
正極集電端子6は、台座30と、複数の脚部31とを含む。台座30は、上面40側に配置されている。具体的には、台座30は、上面40の上方に間隔をあけて配置されている。複数の脚部31は台座30に接続されている。複数の脚部31は、正極18に沿って延びるように形成されている。脚部31の間にはスリットが形成されている。脚部31の間に形成されたスリットには束部76が挿入されており、溶接部34によって、束部76と脚部31とが溶接されている。
負極集電端子7は、正極集電端子6と同様に形成されている。負極集電端子7は、台座32と、複数の脚部33とを含む。台座32は、電極体3の上面40側に配置されている。複数の脚部33は台座32に接続されており、複数の脚部33は端面45に沿って延びるように形成されている。脚部33の間にはスリットが形成されており、脚部33のスリットには、束部77が挿入されている。束部77と脚部33とは図示しない溶接部によって溶接されている。
正極遮断装置8は、ホルダ50と、反転板51と、リベット52と、絶縁部材53とを含む。図5は、正極遮断装置8およびその周囲の構成を示す断面図であり、図6は、正極遮断装置8およびその周囲の構成を示す断面斜視図である。
正極集電端子6の台座30の中央部付近には、脆弱部80が形成されている。脆弱部80は、台座30の他の部分よりも薄肉に形成されている。
ホルダ50は、正極集電端子6の台座30の上面に設けられている。ホルダ50は、板部85と、爪部86とを含む。板部85の中央部には、開口部50aが形成されている。脆弱部80の上面は、開口部50aによって露出している。
なお、ホルダ50は正極集電端子6に取り付けられているが、ホルダ50および正極集電端子6の詳細構成と、ホルダ50および正極集電端子6の取付構造については、後述する。
反転板51は、ホルダ50の上面に配置されている。反転板51は、円形板状に形成されている。反転板51の中央部は、溶接部81によって脆弱部80に溶接されている。なお、溶接部81は環状に形成されている。
リベット52は、板部87と、軸88とを含む。板部87の外周縁部には、ホルダ50の爪部86が係合しており、ホルダ50はリベット52に取り付けられている。
反転板51の外周縁部は板部87に溶接されている。脆弱部80が破断していない状態において、反転板51の中央部は下方に向けて膨らむように形成されている。そして、反転板51と板部87との間には、空間52aが形成されている。
軸88は、板部87の上面から上方に突出するように形成されている。軸88は、筒状に形成された絶縁部材82内を通り、貫通孔22aおよび貫通孔21aを通り、導電板21の上面に達するように形成されている。
軸88の上端部には、後述する熱かしめによって、ヘッド部が形成される。なお、このヘッド部は、軸88の上端部よりも水平方向に広がるように形成されており、導電板21と係合している。
軸88およびヘッド部89には、連通路89aが形成されている。連通路89aは、空間52aと連通すると共に、ヘッド部89の上端から外部と連通している。
絶縁部材53は、リベット52の板部87と、蓋10の下面との間に配置されており、板部87と蓋10との間の絶縁性を確保している。
絶縁部材82は筒状に形成されており、蓋10に形成された貫通孔82a内に挿入されている。筒状に形成された絶縁部材82内には、リベット52の軸88が挿入されている。絶縁部材82は、リベット52の軸88と、蓋10との間の絶縁性を確保している。
このように、リベット52によって正極外部端子4と、蓋10とが一体的に組み付けられており、さらに、リベット52にホルダ50および反転板51が取付けられている。
脆弱部80が破断していない状態においては、電極体3の正極と、正極集電端子6と、反転板51と、リベット52と、導電板21とが電気的に導通している。
そして、収容ケース2内の内圧がCID作動圧よりも高くなると、空間52a内の内圧(常圧)との差が大きくなり、脆弱部80が破断する。脆弱部80が破断すると、反転板51が反転変形する。反転板51が反転変形すると、反転板51の中央部が上方に向けて膨らむように変形する。
その結果、正極集電端子6と、反転板51との電気的な接続が切断され、電極体3の正極と、正極外部端子4との電気的な接続が切断される。
次に、正極集電端子6およびホルダ50の構成と、負極集電端子7およびホルダ50の結合構造について詳細に説明する。
図7は、正極集電端子6を示す斜視図であり、図8は、正極集電端子6を下方から視たときの下面図である。
正極集電端子6は、台座30と、台座30に接続する複数の脚部31A,31B,31C,31Dとを含む。
台座30は、略方形状の板状部材である。複数の脚部31A,31B,31C,31Dは、台座30の一辺に間隔をあけて接続されている。
台座30には、脆弱部80の周囲を取り囲むように貫通孔91A,91B,91C,91Dが形成されている。貫通孔91C,91D(第2貫通孔)は、貫通孔91A,91B(第1貫通孔)よりも、複数の脚部31A,31B,31C,31D側に形成されている。
脚部31Aと脚部31Bとの間にはスリット90Aが形成されている。脚部31Bと、脚部31Cとの間には、スリット90Bが形成されている。脚部31Cと、脚部31Dとの間には、スリット90Cが形成されている。
スリット90Aは、脚部31Aおよび脚部31Bの間を通って台座30に達し、貫通孔91Cと連通している。
スリット90Bは、脚部31Bおよび脚部31Cの間を通って台座30に達し、貫通孔91Cおよび貫通孔91Dの間を通るように形成されている。
スリット90Cは、脚部31Cおよび脚部31Dの間を通って台座30に達し、貫通孔91Dと連通している。このため、台座30には、片92A,92B,92C,92Dが形成されている。
片92Aは、台座30の外周辺と、スリット90Aとの間に形成されている。片92Aは、脚部31Aに接続されている。
片92Bは、スリット90Aおよび貫通孔91Cと、スリット90Bとの間に形成されている。片92Bは、脚部31Bに接続されている。
片92Cは、スリット90Bと、スリット90Cおよび貫通孔91Dとの間に形成されている。片92Cは、脚部31Cに接続されている。
片92Dは、スリット90Cと、台座30の外周辺との間に形成されている。片92Dは、脚部31Dに接続されている。
上記のように形成された正極集電端子6を製造する工程は、たとえば、プレス成型工程と、曲げ工程とを含む。プレス成型工程においては、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属板をプレス成型して、台座30および各脚部31A〜31Dが直線状に接続された中間品を成形する。この中間品を曲げて、正極集電端子6を形成する。
なお、負極集電端子7においては、銅または銅合金などの金属板を用いて、同様の工程を経て成形される。
図9は、ホルダ50を上方から視たときの斜視図であり、図10は、ホルダ50を下方から視たときの斜視図である。
ホルダ50は、板部85と、板部85の上面に形成された複数の爪部86と、板部85の下面に形成された複数の突出部95A,95B,95C,95Dとを含む。
ホルダ50は、電解液Aに対して耐薬品性を有すると共に、電気的な絶縁性を有する材料によって形成されている。ホルダ50は、たとえば、PP(ポリプロピレン)、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などから形成されている。
なお、突出部95C,95Dは、板部85および突出部95A,95Bと一体的に形成してもよく、突出部95C,95Dは、板部85および突出部95A,95Bと別体に形成してもよい。
たとえば、突出部95C,95Dを別体にする例としては、板部85にネジ穴を形成し、突出部95C,95Dの付根部にネジを形成して、突出部95C,95Dを板部85に取り付けるようにしてもよい。
突出部95C,95Dを板部85に一体的に形成する場合においても、突出部95C,95Dを板部85および突出部95A,95Bと異なる材料で形成するようにしてもよい。たとえば、板部85および突出部95A,95Bを射出成型で一体的に形成した後、板部85等と異なる樹脂材料で、再度射出成型して、突出部95C,95Dを形成するようにしてもよい。
この際、突出部95C,95Dを形成する樹脂材料としては、たとえば、ゴムなどの弾性材料などを採用することができる。
突出部95Cは、土台96Cと、先端部97Cとを含む。土台96Cは、板部85の下面に接続されている。先端部97Cは、土台96Cの下端部に形成されている。先端部97Cは、土台96の下端部から水平方向に張り出すように形成されている。先端部97Cは、下方に向かうにつれて、細くなるように形成されている。突出部95Cには、スリット98Cが形成されている。
突出部95Dは、突出部95Cと同様に形成されている。突出部95Dは、土台96Dと、先端部97Dとを含む。突出部95Dには、スリット98Dが形成されている。
図11は、ホルダ50の下面を示す下面図である。突出部95Cは、スリット98Cによって分割されており、半割れ部102および半割れ部103を含む。
突出部95Dは、スリット98Dによって分割されており、突出部95Dは、半割れ部100と、半割れ部101とを含む。
図12は、ホルダ50を正極集電端子6に取り付ける様子を示す斜視図である。ホルダ50を正極集電端子6に挿入する際には、まず、ホルダ50を正極集電端子6に取り付ける。この際、ホルダ50の突出部95A,95Bは、貫通孔91A,91Bに挿入され、突出部95C,95Dは貫通孔91C,91Dに挿入される。
突出部95C,95Dが貫通孔91C,91Dに挿入されると、先端部97C,97Dが、台座30の下面と係合する。突出部95A,95Bが貫通孔91A,91Bに挿入されると、突出部95A,95Bの下端部がホルダ50の下面から突出する。そして、突出部95A,95Bの下端部を熱かしめを施すことで、突出部95A,95Bの下端部をホルダ50に係合させる。このようにして、ホルダ50が、正極集電端子6の台座30に装着される。
図13は、ホルダ50を正極集電端子6の台座30に取り付けた状態において、正極集電端子6を下方から視たときの下面図である。
ホルダ50を台座30に取り付けた状態において、突出部95Cのスリット98Cが延びる方向と、スリット90A,90B,90Cが台座30を延びる方向とは、一致または実質的に一致している。
同様に、スリット98Dが延びる方向と、スリット90A,90B,90Cが台座30を延びる方向とは、一致または実質的に一致している。
図14は、図13に示すXIV−XIV線における断面図である。図15は、XV−XV線における断面図である。図14および図15に示すように、突出部95A,95Bは、貫通孔91A,91Bに嵌め込まれており、突出部95C,95Dは、台座30と係合している。
なお、正極集電端子6および正極遮断装置8などの構成について詳細に説明したが、負極集電端子7および負極遮断装置9も、正極集電端子6および正極遮断装置8と同様に構成されている。
図3において、負極遮断装置9は、ホルダ55と、反転板56と、リベット57と、絶縁部材58とを含む。ホルダ55は、負極集電端子7の台座32に係合している。
反転板56は、ホルダ55の上面に配置されている。反転板56の中央部は台座32の脆弱部に溶接されると共に、反転板56の外周縁部は、リベット57の板部に溶接されている。ホルダ55の上面に設けられた爪部は、リベット57の板部の外周縁部に係合している。
リベット57は、絶縁部材58の貫通孔と、絶縁部材58の貫通孔と、絶縁部材83の貫通孔とを通り、導電板24の上面と係合している。
そして、収容ケース2内の内圧が作動圧よりも高くなると、負極遮断装置9は、負極外部端子5と、負極19との電気的な接続を切断する。
このように、正極遮断装置8および負極遮断装置9によって、収容ケース2内の内圧がCID作動圧よりも大きくなると、正極遮断装置8および負極遮断装置9によって、電極体3と、正極外部端子4および負極外部端子5との電気的な接続が切断される。
図16は、正極集電端子6、負極集電端子7および電極体3を模式的に示す断面図である。正極シート36の複数の未塗布部72が脚部31A,31B,31C,31Dの間に挟み込まれており、各未塗布部72は溶接部34によって脚部31A,31B,31C,31Dに溶接されている。負極シート37の未塗布部75は、脚部33A,33B,33C,33Dの間に挟み込まれている。未塗布部75は、溶接部38によって脚部33A,33B,33C,33Dに溶接されている。
次に、上記のように構成された二次電池1の製造方法について説明する。図17は、二次電池1の製造方法を示す製造フロー図である。
二次電池1の製造工程は、第1組付工程S1と、反転板取付工程S2と、第2組付工程S3と、第3組付工程S4と、溶接工程S5と、電極体形成工程S6と、集電箔挿入工程S7と、変形工程S8と、溶接工程S9と、封缶工程S10とを含む。
図3を参照して、第1組付工程S1は、蓋10に正極外部端子4と、絶縁部材82と、絶縁部材53と、リベット52を固定する工程と、蓋10に負極外部端子5と、絶縁部材83と、絶縁部材58と、リベット57とを固定する工程とを含む。
図18は、蓋10に絶縁部材82と、絶縁部材53と、リベット52とを固定する工程を示す図である。図18および図3を参照して、蓋10の貫通孔82aに絶縁部材82を配置する。蓋10の上面に正極外部端子4を配置し、蓋10の下面に絶縁部材53を配置する。そして、リベット52の軸88を、貫通孔53a、貫通孔82a、貫通孔22aおよび貫通孔21aに通して、軸88の上端部をかしめて、ヘッド部89を形成する。これにより、正極外部端子4と、蓋10と、リベット52とが一体的に固定される。
なお、負極側においても、リベット57を蓋10に取り付け、蓋10と、負極外部端子5と、リベット57とが一体的に固定される。反転板取付工程S2は、反転板51をリベット52に取り付ける工程と、反転板56をリベット57に取り付ける工程とを含む。
図19は、反転板51をリベット52に取り付ける工程を示す斜視図である。この工程においては、板部87の下面に形成された凹部59の開口縁部に、反転板51の外周縁部を溶接する。そして、負極側においても、リベット57の板部に形成された凹部の開口縁部に、反転板56の外周縁部を溶接する。
第2組付工程S3は、ホルダ50を正極集電端子6に取り付ける工程と、ホルダ55を負極集電端子7に取り付ける工程とを含む。図20は、ホルダ50を正極集電端子6に取り付ける工程を示す斜視図である。ホルダ50を正極集電端子6に取り付ける工程は、正極集電端子6を暖める工程と、暖めた正極集電端子6にホルダ50を取り付ける工程と、ホルダ50が取り付けられた正極集電端子6の温度を冷ます工程とを含む。
正極集電端子6を暖めると、貫通孔91A,91B,91C,91Dの開口面積が大きくなる。
図21は、暖めた正極集電端子6にホルダ50を取り付ける工程を示す斜視図である。この工程において、台座30の貫通孔91A,91B,91C,91Dに、突出部95A,95B,95C,95Dが挿入される。
この際、突出部95Dの半割れ部100および半割れ部101が互いに近づくように変形することで、貫通孔91Dを通り抜ける。そして、突出部95Dの先端部が、貫通孔91Dを抜けると、半割れ部100および半割れ部101が広がるように変形する。これにより、突出部95Dが台座30と係合する。同様に、突出部95Cも台座30と係合する。
この際、突出部95C,95Dを板部85と別体として、突出部95C,突出部95Dをゴムなどの樹脂で形成した場合には、突出部95C,95Dを容易に、貫通孔91C,91Dに挿入することができる。
その後、正極集電端子6の温度が冷めることで、貫通孔91A,91Bの開口面積が小さくなるように正極集電端子6が変形する。その結果、突出部95Aが貫通孔91A内で強固に固定され、突出部95Bが貫通孔91B内に強固に固定される。この第2組付工程S3において、ホルダ50が台座30に強固に固定される。
なお、負極側においてホルダ55を負極集電端子7に取り付ける工程は、正極側においてホルダ50を正極集電端子6に取り付ける工程と同様の工程である。そして、負極側においても、負極集電端子7にホルダ55を固定する。
第3組付工程S4は、正極集電端子6に取り付けられたホルダ50をリベット52に取り付ける工程と、負極集電端子7に取り付けられたホルダ55をリベット57に取り付ける工程とを含む。
図22は正極集電端子6に取り付けられたホルダ50をリベット52に取り付ける工程を示す斜視図である。この工程において、リベット52は蓋10に固定されており、このリベット52の板部87の外周縁部に、ホルダ50の爪部86を係合させる。負極側においても、負極集電端子7に固定されたホルダ55を、蓋10に固定されたリベット57に係合させる。
溶接工程S5は、反転板51を正極集電端子6の脆弱部に溶接する工程と、反転板56を負極集電端子7の脆弱部に溶接する工程とを含む。
図23は、反転板51を正極集電端子6の脆弱部に溶接する工程を示す斜視図である。この工程では、レーザLで溶接部81を形成して、反転板51の中央部と、脆弱部80と溶接する。なお、溶接部81は環状に形成されている。このようにして、正極遮断装置8が形成される。
なお、同様に、負極側においても、反転板56の中央部を、負極集電端子7の台座に形成された脆弱部に溶接して、負極遮断装置9が形成される。
図24は、溶接工程S5後における蓋10およびその周囲の構成を示す斜視図である。この図24に示すように、溶接工程S5においては、正極外部端子4と、負極外部端子5と、蓋10と、正極遮断装置8と、負極遮断装置9と、正極集電端子6と、負極集電端子7とが一体的に形成される。
図25は、電極体形成工程S6を示す斜視図である。電極体形成工程S6は、電極体3を形成する工程である。この電極体形成工程S6においては、負極シート37と、セパレータ35と、正極シート36と、セパレータ35とを順次積層して、電極体3を形成する。なお、電極体3の一端側に複数の未塗布部72が積層方向に配列し、電極体3の他端に複数の未塗布部75が配列するように電極体3は形成される。
図26は、集電箔挿入工程S7を示す斜視図である。集電箔挿入工程S7は、正極側の未塗布部72を正極集電端子6のスリットに挿入する工程と、負極側の未塗布部75を負極集電端子7のスリットに挿入する工程と含む。
図27は、図26におけるXXVI−XXVI線における断面図である。集電箔挿入工程S7において、正極集電端子6の各脚部31A,31B,31C,31Dの間に形成されたスリット90A,90B,90Cの各々に複数の未塗布部72を挿入する。これにより、複数の束部76が形成される。
同様に、負極集電端子7の脚部33A,33B,33C,33Dの間に形成されたスリット99A,99B,99Cに複数の未塗布部75を挿入する。これにより、複数の束部77が形成される。
図28は、変形工程S8を示す断面図である。変形工程S8は、正極集電端子6に荷重P1を加える工程と、負極集電端子7に荷重P2を加える工程とを含む。なお、荷重P1と、荷重P2の大きさは、同一または実質的に同一である。
正極集電端子6に荷重P1を加える工程は、正極集電端子6のスリット90A,90B,90Cのスリット幅が小さくなるように、脚部31A,31Dに荷重P1を加える。なお、荷重P1は、たとえば、400N程度である。このような荷重P1を脚部31A,31Dに加えることで、未塗布部72と各脚部31A,31B,31C,31Dとの間の隙間を小さくすることができる。
図29は、変形工程S8における正極集電端子6を示す斜視図である。荷重P1は、脚部31Aおよび脚部31Dの下端部側に加えられる。脚部31Aには、片92Aが連結しているため、脚部31Aと片92Aは一体的に変形する。具体的には、片92Aの端部を固定端として、片持ち梁として変形する。スリット90Aは、台座30を延びると共に、スリット90Aは、貫通孔91Cに接続されている。このため、片92Aの長さも長い。
このため、片92Aの長さと、脚部31Aの長さの合計長さは長い。その結果、荷重P1を小さくしたとしても、スリット90Aのスリット幅を小さくすることができる。
同様に、脚部31Dおよび片92Dが一体的に変形することで、荷重P1を小さく抑えたとしても、スリット90Cのスリット幅を小さくすることができる。
そして、脚部31A,31Dに加えられた荷重P1は、スリット90A,90Cに挿入された未塗布部72を通して、脚部31B,31Cに加えられる。
脚部31Bは片92Bと一体的に変形し、脚部31Cは片92Cと一体的に変形する。そのため、スリット90Bのスリット幅も良好に小さくすることができる。
図30は、正極集電端子6およびホルダ50を下方から見たときの下面図である。脚部31A,31Dに荷重P1を加えると、スリット90A,90B,90Cのスリット幅が小さくなるように、台座30にも荷重が加えられ、突出部95C,95Dにも同様の荷重が加えられる。
突出部95Cに形成されたスリット98Aは、スリット90Aが延びる方向に延びるように形成されている。このため、突出部95Cに荷重が加えられたとしても、半割れ部102および半割れ部103は、互いに近づくように、突出部95Cが変形することができる。
また、突出部95Dに形成されたスリット98Dもスリット90Cが延びる方向に延びるように形成されている。このため、突出部95Dに荷重が加えられたとしても、半割れ部100および半割れ部101が互いに近づくように、突出部95Dが変形することができる。
このように、変形工程S8において、脚部31A,31Dに加えられた荷重P1によって、突出部95C,95Dに荷重が加えられたとしても、突出部95C,95D自体が変形する。その結果、ホルダ50の板部85に大きな荷重が加えられることを抑制することができ、板部85の変形を抑えることができる。
ここで、変形工程S8において、比較例に係る正極集電端子206を採用した場合と、正極集電端子6を採用した場合とを比較して、正極集電端子6の優位性について説明する。
図31は、比較例に係る正極集電端子206を用いたときにおける変形工程S8を示す斜視図である。ホルダ250は、突出部295A,295B,295C,295Dを含む。正極集電端子206は、台座230と、複数の脚部231A,231B,231C,231Dを含む。台座230には、複数の貫通孔291A,291B,291C,291Dが形成されている。各貫通孔291A,291B,291C,291Dには、ホルダ50の突出部295A,295B,295C,295Dが熱かしめされている。台座230の中央には、脆弱部280が形成されている。
各脚部間には、スリット290A,290B,290Cが形成されている。スリット290A,290B,290Cは、各脚部の間をとおり、台座230に達し、台座230を延びるように形成されている。そして、台座230には、片292A,292B,292C,292Dが形成されている。
台座230におけるスリット290A,290B,290Cの長さは、図29に示す台座30におけるスリット90A,90B,90Cの長さよりも短い。そのため、図31に示す片292A,292B,292C,292Dの長さは、図29に示す92A,92B,92C,92Dの長さよりも短い。
脚部231Aおよび片292Aの合計長さは、脚部31Aおよび片92Aの合計長さよりも短い。同様に、脚部231Bおよび片292Bの合計長さは、脚部31Bおよび片92Bの合計長さよりも短い。脚部231Cおよび片292Cの合計長さは、脚部31Cおよび片92Cの合計長さよりも短い。脚部231Dおよび片292Dの合計長さは、脚部31Dおよび片92Dの合計長さよりも短い。
このため、スリット290A,290B,290Cのスリット幅を十分に小さくするには、荷重P1(たとえば、400N)よりも大きな荷重を加える必要がある。
正極集電端子206において、脚部231A,231Dに大きな荷重を加えると、台座230が大きく変形するおそれがある。
台座230が変形すると、台座230の上面に固定されたホルダ250も変形するおそれがある。ホルダ250が変形すると、ホルダ250の上面に設けられた反転板にホルダ250が接触するおそれがある。反転板にホルダ250が接触すると、反転板から脆弱部280に荷重が加えられる。脆弱部280に荷重が加えられると、収容ケース内の内圧がCID作動圧よりも低い状態でも、脆弱部280が破断するおそれがある。
図31において、突出部295C,295Dには、図30などに示すスリット98C、98Dが形成されていない。このため、荷重P1が正極集電端子206に加えられ、突出部295C,295Cにも荷重が加えられた際に、突出部295C,295Dは変形しにくい。
その結果、突出部295C,295Dに加えられた荷重は、板部285に加えられやすく、板部285が、図32に示すように、変形しやすい。このように、ホルダ250が変形すると、ホルダ250が反転板に接触し、反転板から脆弱部に荷重が加えられやすい。その結果、上記のように、収容ケース内の内圧がCID作動圧よりも低い場合であっても、脆弱部280が破断するおそれがある。
その一方で、本実施の形態に係る正極集電端子6によれば、上記のような弊害が生じることを抑制することができ、予め定められたCID作動圧で、正極遮断装置8を駆動させることができる。
なお、正極集電端子6について説明したが、負極集電端子7においても同様の効果を得ることができる。
次に、溶接工程S9について説明する。溶接工程S9は、正極集電端子6の各脚部31A,31B,31Cに未塗布部72の先端部を溶接する工程と、負極集電端子7の各脚部33A,33B,33Cに未塗布部72を溶接する工程とを含む。
図33は、溶接工程S9において、スリット90Aおよびその周囲の構成を示す断面図である。溶接工程S9においては、スリット90Aから突出する複数の未塗布部72の先端部にレーザLを照射して、未塗布部72を脚部31A,31Bに溶接する。
この際、スリット90Aのスリット幅は、変形工程S8において狭められている。このため、レーザLが未塗布部72および脚部31A,31Bの間などから電極体3側に抜けることが抑制されている。
レーザ溶接時には、未塗布部72や脚部31A,31Bなどの溶融金属が飛散する場合がある。その一方で、スリット90Aのスリット幅が狭いため、上記のような金属スパッタが、未塗布部72および脚部31A,31Bの間などから電極体3側に抜けることを抑制することができる。
なお、スリット90B,90Cから突出する未塗布部72にもレーザ溶接が施され、脚部31B,31C,31Dに未塗布部72を溶接する。
同様に、負極集電端子7においても、負極集電端子7のスリット99A,99B,99Cから突出する未塗布部72を各脚部33A,33B,33C,33Dに溶接する。
図34は、溶接工程S9後における正極集電端子6および負極集電端子7と、その周囲の構成を示す断面図である。この図34に示すように、溶接部34によって、未塗布部72が、脚部31A,31B,31C,31Dに溶接されている。同様に、溶接部38によって、未塗布部72が脚部33A,33B,33C,33Dに溶接されている。
図35は、溶接工程S9後の状態を示す斜視図である。溶接工程S9においては、電極体3と、正極集電端子6と、正極遮断装置8と、正極外部端子4と、蓋10と、負極外部端子5と、負極遮断装置9と、負極集電端子7とが一体化された、電極体モジュール110が形成される。
図36は、封缶工程S10を示す斜視図である。封缶工程S10は、挿入工程と、溶接工程と、注入工程と、封止工程とを含む。
挿入工程は、電極体モジュール110の電極体3などをケース本体11内に収容し、蓋10をケース本体11の開口縁部に配置する工程である。
溶接工程は、蓋10をケース本体11の開口縁部に溶接する工程である。蓋10をケース本体11に溶接する際には、蓋10の外周縁部とケース本体11の開口縁部にレーザ溶接を施す。注入工程は、注液口12aから電解液Aを収容ケース2内に注入する工程である。封止工程は、注液口12aに図3に示す封止部材12を設けて、収容ケース2を密封する工程である。
このようにして、本実施の形態に係る二次電池1を製造することができる。二次電池1によれば、製造工程において、正極遮断装置8および負極遮断装置9が作動するCID作動圧が変動することを抑制することができる。
上記の実施の形態においては、ホルダ50に設けられた突出部95C,95Dは、円柱形状の土台96C,96Dと、円錐台形状の先端部97C,97Dと含むものであるが、突出部95C,95Dの形状としては、各種の形を採用することができる。
そこで、各種形状の突出部95C,95Dを備えたホルダ50について説明する。
図37は、第1変形例であるホルダ50Aと、正極集電端子6とを示す斜視図であり、図38は、図37において、XXXVIII方向における正面図である。ホルダ50Aは、板部85と、突出部95A,95B,95C1,95D1とを含む。突出部95C1は、土台96C1と、先端部97C1とを含む。土台96C1は、略直方体形状である。先端部97C1は、四角錐台形状である。この突出部95C1にも、スリット98C1が形成されている。
スリット98C1は、台座30においてスリット90Aが延びる方向と同じ方向に延びるように形成されている。スリット98C1は、突出部95C1の中央から板部85Cの側辺側にずれた位置に形成されている。このため、ホルダ50Aが正極集電端子6に装着されると、スリット98C1は、スリット90Aに近い位置に配置される。
図39は、突出部95C1を示す斜視図である。先端部97C1の上面は、土台96C1の下端部から水平方向に張り出している。このため、ホルダ50Aが正極集電端子6に装着されると、先端部97C1の上面の外周縁部の大部分は、正極集電端子6の台座30と係合する。同様に、突出部95D1は、土台96D1と、先端部97D1とを含む。土台96D1も、直方体形状に形成されており、先端部97D1は四角錐台形状に形成されている。
スリット98D1も、先端部97D1の幅方向の中央部から板部85の外周縁部側にずれた位置に形成されている。
図40は、ホルダの第2変形例であるホルダ50Bを示す斜視図である。ホルダ50Bは、突出部95C2と、突出部95D2とを含む。図41は、突出部95C2を示す斜視図である。この図41に示すように、先端部97C2は、張出部120および張出部121を含む。張出部120および張出部121は、土台96C2の下端から水平方向に突出するように形成されている。張出部120および張出部121は、スリット98C2が延びるD1方向に配列している。図41において「D2」は、D1方向と直交する方向である。
突出部95C2は、D2方向に配列する側面122および側面123を含み、側面122および側面123は、平坦面状に形成されている。
このため、ホルダ50Bが正極集電端子6に装着されると、突出部95C2の張出部120,121が台座30と係合する。
図42は、図40において、XLI方向からホルダ50Bを見たときの平面図であり、図43は、XLII方向からホルダ50Bを見たときの平面図である。図42および図43に示すように、突出部95D2は、突出部95C2と対称的に形成されている。
なお、突出部95C2に形成されたスリット98C2は、板部85の下面に達するように形成されており、突出部95D2に形成されたスリット98D2も板部85の下面に達するように形成されている。
このように、突出部95C,95Dの形状のみならず、各スリットの深さも適宜変更するようにしてもよい。
図44は、ホルダの第3変形例であるホルダ50Cと、正極集電端子の変形例である正極集電端子6Aを示す斜視図である。
正極集電端子6Aは、台座30と、複数の脚部31A,31B,31C,31Dとを含む。
脚部31Aと、脚部31Bとの間には、スリット90A1が形成されている。脚部31Bと、脚部31Cとの間にはスリット90B1が形成されている。脚部31Cと脚部31Dとの間には、スリット90C1が形成されている。
スリット90A1は、脚部31Aおよび脚部31Bの間を通り、台座30を延びるように形成されている。そして、スリット90A1は、貫通孔91C1および貫通孔91A1を連結するように形成されている。
スリット90C1は、脚部31Cおよび脚部31Dの間を通り、台座30を延びるように形成されている。スリット90C1は、貫通孔91D1および貫通孔91B1を連結するように形成されている。
そして、台座30には、片92A1,92B1,92C1,92D1が形成されている。
片92A1は、台座30の外周縁部と、スリット90A1との間に形成されている。この片92A1の長さは、図8に示す片92Aの長さよりも長い。
片92D1は、台座30の外周縁部と、スリット90C1との間に形成されている。この片92D1の長さは、図8に示す片92Dの長さよりも長い。
ホルダ50Cは、突出部95A1と、突出部95B2と、突出部95Dと、突出部95Cを含む。突出部95A1,95B1は、突出部95C,95Dと同一形状である。
上記のように構成されたホルダ50Cを正極集電端子6Aの台座30に装着する際には、突出部95A1,95B1,95C,95Dを貫通孔91A1,91B1,91C1,91D1に挿入する。
このように、ホルダ50Cを正極集電端子6Aに装着した状態において、変形工程S8において、正極集電端子6Aの脚部31A,31B,31C,31Dに荷重を加えたとする。
この際、脚部31Aの長さと、片92A1の長さの合計長さが長いため、比較的小さい荷重でもスリット90A1のスリット幅を小さくすることができる。
同様に、脚部31D1の長さと、片92D1の長さの合計長さも長いため、比較的小さい荷重でもスリット90C1のスリット幅を小さくすることができる。
これにより、台座30が上方に膨らむように変形することを抑制することができ、正極集電端子6Aと、ホルダ50Cとが干渉することを抑制することができる。これにより、予め定められた作動圧で正極遮断装置8を作動させることができる。
次に、実施例に係る二次電池1と、比較例1,2,3に係る二次電池とに関して、各種評価を実施した結果について説明する。
実施例の製造工程は、図17に示す製造工程であり、比較例1,2,3の製造工程も同様である。
実施例1に係る二次電池1は、図3などに示す二次電池1である。そして、実施例1の二次電池1の製造工程において、変形工程S8の荷重P1は、400Nである。
比較例1、2に係る二次電池は、図31に示すホルダ250および正極集電端子206を含む。負極側のホルダおよび負極集電端子も同様に形成されている。比較例1に係る二次電池の製造方法においては、変形工程S8において、正極集電端子および負極集電端子に加える荷重は、400Nである。比較例2に係る二次電池の製造方法においては、変形工程S8において、正極集電端子および負極集電端子に加える荷重は、500Nである。
図45は、比較例3に係る二次電池に設けられたホルダ350を示す斜視図である。このホルダ350は、板部85と、突出部95Aと、突出部95Bと、突出部395Cと、突出部395Dとを含む。突出部395Cおよび突出部395Dには、スリットは形成されていない。負極側のホルダも同様に形成されている。
なお、正極集電端子および負極集電端子の構造は、実施例1の正極集電端子および負極集電端子と同じである。
そして、この比較例3の二次電池の製造工程の変形工程S8において、正極集電端子および負極集電端子に加える荷重は、400Nである。
下記表1は、実施例、比較例1、比較例2、比較例3に係る二次電池を各々10個作成し、各二次電池に評価した結果を示す。
評価1(CID作動圧)は、二次電池の正極遮断装置(負極遮断装置)が作動した収容ケース内の内圧を測定し、0.7MPa以上0.8MPa以下の二次電池を良品とした。
評価2(端面集電溶接)は、正極側の集電箔(未塗布部)と、正極集電端子の各脚部との溶接の状態と、負極側の集電箔(未塗布部)と、正極遮断装置8の各脚部との溶接状態とを、工学顕微鏡で観察し、集電箔がスリット両端に接合していれば良品とした。
Figure 2019046674
(比較例1)
比較例1に係る二次電池においては、評価1(CID作動圧)に関しては全て良品であった。正極集電端子および負極集電端子の変形量が小さく、反転板および脆弱部への影響が小さかったためであると推測できる。その結果、正極遮断装置および負極遮断装置のCID作動圧が安定したと推測できる。
比較例1に係る二次電池においては、評価2(端面集電溶接)に関して、不良の二次電池が発見された。不良の二次電池においては、集電箔が正極集電端子または負極集電端子のスリット両端に接合していなかった。正極集電端子または負極集電端子の変形不足により、正極集電端子または負極集電端子のスリット幅が小さくならず、集電箔を正極集電端子または負極集電端子の脚部に十分に溶接できなかったものと推測できる。
(比較例2)
比較例2に係る二次電池においては、評価1(CID作動圧)に関して、正極遮断装置または負極遮断装置のCID作動圧が低くなった二次電池が発見された。正極集電端子または負極集電端子の変形量が大きくなり、反転板や脆弱部への影響が大きかったものと推測できる。
比較例2に係る二次電池においては、評価2(端面集電溶接)に関しては全て良品であった。正極集電端子および負極集電端子の変形量が十分であり、正極集電端子および負極集電端子の各スリット幅を十分に小さくすることができたためであると推測できる。その結果、集電箔(未塗布部)を正極集電端子または負極集電端子に良好に溶接することができたものと推測できる。
(比較例3)
比較例3に係る二次電池においては、評価1(CID作動圧)に関して、正極遮断装置または負極遮断装置のCID作動圧が低下した二次電池が多数発生した。正極集電端子および負極集電端子において、各スリットの長さが長くなったことに伴って、正極集電端子および負極集電端子の変形稼動域が広がり、各スリット幅を狭くするために、各端子に加えられた荷重がホルダに伝達されたものと推測できる。そして、ホルダが反転板と接触などすることで、各端子に設けられた脆弱部に加えられる負荷が増大し、正極遮断装置や負極遮断装置のCID作動圧が低下したものと推測することができる。
比較例3に係る二次電池においては、評価2(端面集電溶接)においても、溶接不良の二次電池が発生した。正極集電端子や負極集電端子のスリットが小さくなるように各端子が変形する際に、ホルダの突出部によって各端子の変形が妨げられ、各端子の変形不足によって、各スリットのスリット幅を十分に狭めることができず、溶接不良につながったと推測できる。
(実施例1)
実施例1に係る二次電池においては、評価1および評価2に関して、全て良品であった。正極集電端子および負極集電端子に形成されたスリットの長さが十分に長く、各端子を良好に変形させることができ、さらに、ホルダの突出部にもスリットが形成されているため、各端子に加えられた荷重がホルダに伝達されることを抑制できたためであると推測できる。これにより、正極遮断装置および負極遮断装置を所定のCID作動圧で作動させることができたものと推測できる。
さらに、正極集電端子および負極集電端子に形成されたスリットのスリット幅を十分に狭めることができたので、各端子において、集電箔(未塗布部)を各端子に良好に溶接することができたものと推測できる。
今回開示された実施の形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて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。
1 二次電池、2 収容ケース、3 電極体、4 正極外部端子、5 負極外部端子、6,6A,7,20,23,206 端子、8 正極遮断装置、9 負極遮断装置、10 蓋、11 ケース本体、12 封止部材、12a 注液口、13,41 下面、14,15,42,43 主側面、16,17,44,45 端面、18 正極、19 負極、21,24 導電板、21a,22a,24a,25a,53a,82a,91A,91A1,91B,91B1,91C,91C1,91D,91D1,291A,291B,291C,291D 貫通孔、22,25,53,58,82,83 絶縁部材、30,32,230 台座、31,31A,31B,31C,31D,31D1,33,33A,33B,33C,33D,231A,231B,231C,231D 脚部、34,38,81 溶接部、35 セパレータ、36 正極シート、37 負極シート、40 上面、50,50A,50B,50C,55,250,350 ホルダ、50a 開口部、51,56 反転板、52,57 リベット、52a 空間、59 凹部、70,73 金属箔、71 正極合材層、72,75 未塗布部、74 負極合材層、76,77 束部、80,280 脆弱部、85,85C,87,285 板部、86 爪部、88 軸、89 ヘッド部、89a 連通路、90A1,90A,90B1,90B,90C,90C1,98A,98C1,98C,98C2,98D1,98D2,98D,99A,99B,99C,290A,290B,290C スリット、92A,92A1,92B,92B1,92C,92C1,92D,92D1,292A,292B,292C 片、95A,95A1,95B,95B2,95B1,95C,95C2,95C1,95D,95D1,95D2,295A,295B,295C,295D,395C,395D 突出部、96,96C,96C1,96C2,96D1,96D 土台、97C1,97C2,97C,97D,97D1 先端部、100,101,102,103 半割れ部、110 電極体モジュール、120,121 張出部、122,123 側面、A 電解液、L レーザ、P1,P2 荷重、S1 第1組付工程、S2 反転板取付工程、S3 第2組付工程、S4 第3組付工程、S5,S5,S9 溶接工程、S6 電極体形成工程、S7 箔挿入工程、S8 変形工程、S10 封缶工程、TH 積層方向。

Claims (1)

  1. 電極体と、
    前記電極体に接続された集電端子と、
    前記集電端子に設けられたホルダと、
    前記ホルダに設けられた反転板と、
    を備え、
    前記電極体は、電極が形成された電極面を含み、
    前記集電端子は、脆弱部が形成された台座部と、前記台座部に接続された複数の脚部とを含み、
    前記台座部には、第1貫通孔と、前記第1貫通孔よりも前記脚部側に形成された第2貫通孔とが形成されており、
    前記脚部間には第1スリットが形成されており、
    前記第1スリットは、前記脚部の間から前記台座部を延びるように形成されると共に、前記第2貫通孔に達しており、
    前記ホルダは、前記第1貫通孔に挿入される第1突出部と、前記第2貫通孔に挿入されると共に前記台座部と係合する第2突出部とを含み、
    前記第2突出部には、前記第1スリットが延びる方向に延びる第2スリットが形成された、二次電池。
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