JP2019061746A - 蓄電装置 - Google Patents
蓄電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019061746A JP2019061746A JP2017182974A JP2017182974A JP2019061746A JP 2019061746 A JP2019061746 A JP 2019061746A JP 2017182974 A JP2017182974 A JP 2017182974A JP 2017182974 A JP2017182974 A JP 2017182974A JP 2019061746 A JP2019061746 A JP 2019061746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- case
- lid
- plane
- storage device
- negative electrode
- 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.)
- Pending
Links
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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
【課題】落下試験時のケース内部品の変形を抑制できる蓄電装置を提供すること。【解決手段】二次電池10は、ケース内部品が存在しない空間Sをケース11内に有する。各外側絶縁部材21において、蓋体13の長手方向の端に最も近い端を基準端21aとする。基準端21aを通過し、かつ蓋体13の厚み方向に延びる平面を第1仮想面H1とし、蓋体13の内面13bに沿って長手方向に延びる平面を第2仮想面H2とする。第1仮想面H1と第2仮想面H2が交わる箇所を基準箇所Kとし、基準箇所Kを通過し、かつ第1仮想面H1及び第2仮想面H2に対し45度傾く一対の平面のうち、角Cよりもケース本体12側を通過する一方の平面を基準面Jとする。空間Sは、基準箇所Kに対し、蓋体13の長手方向に沿ってプラス方向及びマイナス方向へ1mmオフセットした範囲内にある基準面Jよりも角C寄りにある。【選択図】図2
Description
本発明は、蓋体を貫通してケースの外へ突出する突出部を備える電極端子と、突出部と蓋体とを絶縁する外側絶縁部材と、を有する蓄電装置に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。例えば、特許文献1に記載の二次電池は、活物質層を有する矩形シート状の正極電極と負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層された電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、を有する。ケースは、電極組立体を収容するための開口部を有するケース本体と、ケース本体の開口部を閉塞する蓋体と、を有する。電極組立体の正極のリードには正極端子が接続され、負極のリードは負極端子を兼ねるケースに接続されている。そして、ケース内には、電極組立体が存在している。
一般に蓄電装置のケースは直方体状であるが、このような蓄電装置において、品質検査の一つである落下試験が行われる。落下試験は、ケースの短側縁に沿う1つの角を真下にし、かつ角を形成するケースの2つの面を落下面に対し45度傾斜させた状態で蓄電装置を落下させて行われる。落下試験では、落下面への蓄電装置の衝突によってケースの角が変形し、角の変形に伴ってケース内部品が変形する虞がある。
本発明の目的は、落下試験時のケース内部品の変形を抑制できる蓄電装置を提供することにある。
上記問題点を解決するための蓄電装置は、矩形状の開口部を有する四角箱状のケース本体、及び前記開口部を塞ぐ矩形板状の蓋体を有するケースと、前記ケース内に収容された電極組立体と、前記電極組立体と電気的に接続され、前記蓋体を貫通して前記ケースの外へ突出する突出部を備える正極の電極端子及び負極の電極端子と、各極の前記突出部と前記蓋体とを絶縁し、かつ前記蓋体の外面に配置される蓋体絶縁部を備える外側絶縁部材と、を有する蓄電装置であって、ケース内部品が存在しない空間を前記ケース内に有し、各外側絶縁部材の前記蓋体絶縁部において、前記蓋体の長手方向の端に位置する前記ケースの角に最も近い端を基準端とし、前記基準端を通過し、かつ前記蓋体の厚み方向に延びる平面を第1仮想面とし、前記蓋体の内面に沿って前記長手方向に延びる平面を第2仮想面とし、前記第1仮想面と前記第2仮想面が交わる箇所を基準箇所とし、前記基準箇所を通過し、かつ前記第1仮想面及び前記第2仮想面に対し45度傾く一対の平面のうち、前記角よりも前記ケース本体側を通過する平面を基準面とし、前記基準箇所から前記蓋体の長手方向に沿って前記ケースの角に近付く方向をプラス方向、前記ケースの角から遠ざかる方向をマイナス方向とすると、前記空間は、前記基準箇所に対し、前記蓋体の長手方向に沿って前記プラス方向及びマイナス方向に1mmオフセットした範囲内にある前記基準面よりも前記蓋体の長手方向に沿った前記角寄りにあることを要旨とする。
これによれば、蓋体は、基準箇所までは外側絶縁部材の蓋体絶縁部により厚み方向に補強されており、基準箇所よりプラス方向及びマイナス方向の1mmまでは変形しにくい。このため、基準箇所に対し、プラス方向及びマイナス方向に1mmオフセットした範囲内にある基準面より角寄りに、ケース内部品の存在しない空間があれば、落下試験時にケースの角が変形しても、ケース内部品が変形することを抑制できる。
また、蓄電装置について、前記電極端子と前記電極組立体とは導電部材によって電気的に接続され、前記電極端子は、前記ケースの内側において前記導電部材と接合された基部と、該基部から突出した前記突出部とを有し、前記突出部は前記蓋体の孔を通過して前記ケースの外に突出し、前記孔は、前記突出部の外周面と前記孔の内周面との間に介装されたシール部材によってシールされており、前記基部にはホルダが装着され、該ホルダによって前記基部は前記蓋体と絶縁されており、前記導電部材と前記ケースとは、該ケース内に配置された絶縁カバーによって絶縁され、前記ケース内部品は、前記導電部材と、前記電極端子の基部と、前記シール部材と、前記ホルダと、前記絶縁カバーであってもよい。
これによれば、落下試験によって蓋体及びケース本体が変形しても、ホルダ、及び導電部材の変形が抑制される。その結果、ホルダが装着されるとともに導電部材と接続された電極端子が変形することも抑制され、シール部材によるシール性が損なわれることが抑制される。したがって、落下試験によってケースが変形しても、ケースのシール性を確保できる。
また、絶縁カバーも落下試験時の変形が抑制される。このため、絶縁カバーによる絶縁が確保できる。
また、蓄電装置について、前記基準面は、前記基準箇所から前記プラス方向へ1mmまでの範囲でオフセットした位置にあってもよい。
また、蓄電装置について、前記基準面は、前記基準箇所から前記プラス方向へ1mmまでの範囲でオフセットした位置にあってもよい。
これによれば、マイナス方向に基準面をオフセットさせる場合のように、ケース内部品を小さくする必要がなくなる。
また、蓄電装置について、前記基準面は、前記基準箇所から前記プラス方向へ0.5mmオフセットした位置から1mmまでの範囲にあってもよい。これによれば、プラス方向のうちの最大値に近づくように基準面をオフセットさせることで、ケース内部品を小さくする必要がなくなる。
また、蓄電装置について、前記基準面は、前記基準箇所から前記プラス方向へ0.5mmオフセットした位置から1mmまでの範囲にあってもよい。これによれば、プラス方向のうちの最大値に近づくように基準面をオフセットさせることで、ケース内部品を小さくする必要がなくなる。
前記蓄電装置は二次電池である。
本発明によれば、落下試験時のケース内部品の変形を抑制できる。
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10はケース11を備え、ケース11は、四角箱状のケース本体12と、このケース本体12の矩形状の開口部12aを塞ぐ矩形平板状の蓋体13とを有している。ケース11には電極組立体14が収容されている。なお、本実施形態の二次電池10はリチウムイオン電池である。二次電池10は、蓋体13の一対の長側縁に沿う第1側縁11aを備え、蓋体13の一対の短側縁に沿う第2側縁11bを備える。そして、ケース11は、一対の第2側縁11bに沿って角Cを備える。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10はケース11を備え、ケース11は、四角箱状のケース本体12と、このケース本体12の矩形状の開口部12aを塞ぐ矩形平板状の蓋体13とを有している。ケース11には電極組立体14が収容されている。なお、本実施形態の二次電池10はリチウムイオン電池である。二次電池10は、蓋体13の一対の長側縁に沿う第1側縁11aを備え、蓋体13の一対の短側縁に沿う第2側縁11bを備える。そして、ケース11は、一対の第2側縁11bに沿って角Cを備える。
図2に示すように、電極組立体14は、シート状の複数の正極電極15とシート状の複数の負極電極16とを備える。正極電極15は、正極金属箔(本実施形態ではアルミニウム箔)と、その正極金属箔の両面に存在する正極活物質層とを有する。負極電極16は、負極金属箔(本実施形態では銅箔)と、その負極金属箔の両面に存在する負極活物質層とを有する。電極組立体14は、複数の正極電極15と複数の負極電極16の間にこれらを絶縁する図示しないセパレータを介在させて層状とした積層型である。
図2又は図3に示すように、正極電極15は、正極電極15の一辺の一部から突出した形状の正極タブ15aを有する。負極電極16は、負極電極16の一辺の一部から突出した形状の負極タブ16aを有する。複数の正極タブ15a、及び複数の負極タブ16aは、正極電極15及び負極電極16が積層された状態で、正極タブ15aと負極タブ16aとが重ならない位置にそれぞれ設けられている。電極組立体14を構成する各正極電極15は、それぞれの正極タブ15aが積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。同様に、電極組立体14を構成する各負極電極16は、それぞれの負極タブ16aが積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。
二次電池10は、全ての正極タブ15aを電極組立体14における積層方向の一端側に寄せ集め、積層して構成された正極タブ群18を有する。また、二次電池10は、全ての負極タブ16aを電極組立体14における積層方向の一端側に寄せ集め、積層して構成された負極タブ群19を有する。
二次電池10は、正極端子構造20及び負極端子構造22を蓋体13に有する。正極端子構造20と負極端子構造22とは、後記する電流遮断装置を除いて基本的に同じ構成であるため、共通の部材については、同じ部材番号を使用して説明する。正極端子構造20及び負極端子構造22は、蓋体13の外面13aに配置された矩形状の外側絶縁部材21を備える。外側絶縁部材21は合成樹脂製である。
なお、蓋体13の外面13aは、蓋体13の六面のうち、最も面積が大きい2つの面のうちの1つであり、ケース11の外に露出した面である。最も面積が大きい2つの面のうちのもう一つは、蓋体13の内面13bである。外面13aと内面13bは互いに平行である。外面13aと内面13bを繋ぐ方向を、蓋体13の厚み方向とする。
外側絶縁部材21は、長手方向の一端に基準端21aを有する。基準端21aは、各外側絶縁部材21において、蓋体13の長手方向の端に位置するケース11の各角Cに最も近い端であり、外側絶縁部材21の短側縁に沿う端である。蓋体13の長手方向において、各外側絶縁部材21の基準端21aは、ケース11の各角Cよりも内側にある。
正極端子構造20は、端子接続部材23により電気的に接続された外部接続端子24及び正極引出端子25を有し、外側絶縁部材21は、正極の外部接続端子24及び正極引出端子25と蓋体13とを絶縁する。正極引出端子25は正極導電部材25aを介して正極タブ群18に電気的に接続されている。また、正極引出端子25は、板状の基部25bと、基部25bから突出した軸部25cを備える。軸部25cは、蓋体13の孔13dを貫通して、ケース11内からケース11外に突出している。正極引出端子25は、電極端子を構成し、軸部25cは電極端子における突出部を構成している。
図3に示すように、負極端子構造22は、端子接続部材23により電気的に接続された外部接続端子24及び負極引出端子27を有し、外側絶縁部材21は、負極の外部接続端子24及び負極引出端子27と蓋体13とを絶縁する。負極引出端子27は負極導電部材28を介して負極タブ群19に電気的に接続されている。また、負極引出端子27は、リング状の基部27bと、基部27bの内周縁から突出した筒状の軸部27cを備える。軸部27cは、蓋体13の孔13dを貫通して、ケース11内からケース11外に突出している。負極引出端子27は電極端子を構成し、軸部27cは電極端子における突出部を構成している。
各極性の端子接続部材23は矩形板状である。各端子接続部材23は、外側絶縁部材21に支持され、外側絶縁部材21と端子接続部材23は重なり合っている。各端子接続部材23は、長手方向の一端に第1の端23aを有し、長手方向の他端に第2の端23bを有する。第1の端23aは、各端子接続部材23において、蓋体13の長手方向の端に位置するケース11の角Cに最も近い端である。蓋体13の長手方向において、各端子接続部材23の第1の端23aは、ケース11の各角Cよりも内側にある。また、第1の端23aは、蓋体13の長手方向に沿った基準端21aよりも内側にある。
また、正極端子構造20は、正極引出端子25の基部25bに装着された筒状のホルダ30を有し、負極端子構造22は、負極引出端子27の基部27bに装着された筒状のホルダ30を有する。
各極性において、ホルダ30は、絶縁材製(この実施形態では樹脂製)であり、基部25b,27bの外側を覆っている。ホルダ30は、軸部25c,27cが貫通した貫通孔30aを有する。正極端子構造20及び負極端子構造22は、蓋体13の孔13dの内周面と軸部25c,27cの外周面との間に配置されたシール部材31を有する。シール部材31は、蓋体13の孔13dの内周面と、軸部25c,27cの外周面との間に一部が介装され、蓋体13の孔13dの内周面と、軸部25c,27cの外周面との間をシールする。
また、各極性のホルダ30において、蓋体13の長手方向に沿った端に位置するケース11の角Cに近い端に第1の端30bを有し、他端に第2の端30cを有する。各ホルダ30の第1の端30bは、蓋体13の長手方向の端に位置するケース11の角Cに最も近い端である。蓋体13の長手方向において、各ホルダ30の第1の端30bは、ケース11の各角Cよりも内側にある。
ケース11の各角C側において、外側絶縁部材21の基準端21aと、ホルダ30の第1の端30bとは、蓋体13の厚み方向に揃った位置にある。蓋体13の一部は、外側絶縁部材21とホルダ30によって厚み方向に挟持されている。蓋体13において、外側絶縁部材21とホルダ30によって挟持された部分は、外側絶縁部材21及びホルダ30により、厚み方向に対し補強され、厚み方向への変形の発生が抑制されている。なお、外側絶縁部材21だけでも蓋体13は補強されるが、本実施形態では、外側絶縁部材21とホルダ30の両方によって蓋体13が補強されている。また、蓋体13において、外側絶縁部材21の基準端21aよりも角C寄りの部分について、基準端21aから角C側に若干離れていても、外側絶縁部材21によって補強され、本実施形態では、蓋体13は、基準端21aから角C寄りへ1mmオフセットした位置まで補強されている。
二次電池10は、負極引出端子27に一体の電流遮断装置40を備える。電流遮断装置40は、ケース11の内部に配置されており、ケース11の内部圧力が所定の設定圧力に達すると、電極組立体14と、負極引出端子27とを電気的に接続している通電経路の電流を遮断する。
負極導電部材28は、負極タブ群19に電気的に接続される電極接続部28aと、負極引出端子27に電気的に接続される端子接続部28bとを有する。負極引出端子27の基部27bが電流遮断装置40を介して端子接続部28bに電気的に接続されるとともに、電極接続部28aが負極タブ群19に電気的に接続されることにより、電極組立体14と、負極引出端子27との間の通電経路が構成されている。電流遮断装置40は、作動していないときには通電経路の一部を構成し、ケース11の内部に発生したガスの圧力を受けて作動したときに通電経路を遮断する。
電流遮断装置40は、負極導電部材28の端子接続部28bと負極引出端子27の基部27bとに接合された接点板41を有する。接点板41は、導電性の材料製であり、電極組立体14に向けて凸となる碗状である。
電流遮断装置40は、ケース11の内部圧力を受圧して変形する変形板42を有する。変形板42は、弾性材料、例えば金属板で構成されたダイヤフラムであり、端子接続部28bより電極組立体14に近い位置において、端子接続部28bに接合されている。変形板42は、円板形状である。変形板42の外周部と端子接続部28bとが変形板42の外周部の全周にわたって溶接固定されている。変形板42は、通常状態において蓋体13側から電極組立体14側(下方)に向けて凸となっており、この凸部分に、蓋体13に向けて突出した突起42aを有する。
二次電池10は、電流遮断装置40の変形板42及び正極の正極引出端子25を電極組立体14側から覆い、かつ正極導電部材25a及び負極導電部材28と蓋体13を絶縁する絶縁カバー50を備える。絶縁カバー50は、電極組立体14とケース11とを絶縁する。
本実施形態において、ケース11内には、電極組立体14、正極導電部材25a、正極引出端子25の基部25b、負極引出端子27の基部27b、負極導電部材28、各極のホルダ30、シール部材31、絶縁カバー50及び電流遮断装置40が存在する。よって、ケース内部品は、電極組立体14、正極導電部材25a、正極引出端子25の基部25b、負極引出端子27の基部27b、負極導電部材28、各極のホルダ30、シール部材31、絶縁カバー50及び電流遮断装置40である。
二次電池10は、上記ケース内部品が存在しない空間Sをケース11内に有する。以下、空間Sについて説明する。
まず、二次電池10の落下試験について説明する。
まず、二次電池10の落下試験について説明する。
図4に示すように、二次電池10の落下試験は、ケース11の二つの角Cのうちの一方の角Cを真下にし、その角Cを落下面Tに衝突させて行う。落下試験では、真下に位置した角Cを形成するケース11の二つの面(蓋体13の外面13a及びケース本体12の側面)が、落下面Tに対し45度となる状態で落下させる。
次に、ケース11内の空間Sを規定するための条件を説明する。
図2又は図3に示すように、基準端21aを通過し、かつ蓋体13の厚み方向に延びる平面を第1仮想面H1とする。また、蓋体13の内面13bに沿って、蓋体13の長手方向に延びる平面を第2仮想面H2とする。第1仮想面H1と第2仮想面H2が交わる箇所を基準箇所Kとする。基準箇所Kは、蓋体13の内面13bに存在する。基準箇所Kは、ケース11の短手方向全体に亘って延びる。そして、基準箇所Kを通過し、かつ第1仮想面H1及び第2仮想面H2に対し45度傾く一対の平面のうち、角Cよりもケース本体12側を通過する一方の面を基準面Jとする。そして、ケース内部品の存在しない空間Sは、ケース11内において、基準面Jよりも、蓋体13の長手方向に沿った各角C寄りにある。ケース内部品の存在しない空間Sは、蓋体13の内面13bと、ケース本体12の内面と、基準面Jとで囲まれた空間である。
図2又は図3に示すように、基準端21aを通過し、かつ蓋体13の厚み方向に延びる平面を第1仮想面H1とする。また、蓋体13の内面13bに沿って、蓋体13の長手方向に延びる平面を第2仮想面H2とする。第1仮想面H1と第2仮想面H2が交わる箇所を基準箇所Kとする。基準箇所Kは、蓋体13の内面13bに存在する。基準箇所Kは、ケース11の短手方向全体に亘って延びる。そして、基準箇所Kを通過し、かつ第1仮想面H1及び第2仮想面H2に対し45度傾く一対の平面のうち、角Cよりもケース本体12側を通過する一方の面を基準面Jとする。そして、ケース内部品の存在しない空間Sは、ケース11内において、基準面Jよりも、蓋体13の長手方向に沿った各角C寄りにある。ケース内部品の存在しない空間Sは、蓋体13の内面13bと、ケース本体12の内面と、基準面Jとで囲まれた空間である。
基準面Jは、基準箇所Kに対し、蓋体13の長手方向に沿ってプラス方向及びマイナス方向に1mmオフセットした範囲にあってもよい。なお、図2では、プラス方向に1mmオフセットした基準面J、マイナス方向に1mmオフセットした基準面J、及びオフセットしていない基準面Jの3つの基準面Jを2点鎖線で示している。なお、プラス方向とは、基準箇所Kに近い角Cに対し、蓋体13の長手方向に沿って近付く方向である。マイナス方向とは、基準箇所Kに近い角Cに対し、蓋体13の長手方向に沿って遠ざかる方向である。
マイナス方向へ基準面Jをオフセットすると、空間Sは広くなることとなる。マイナス方向へ基準面Jをオフセットするほど、空間Sにケース内部品が存在しないようにするには、ケース内部品のうちのホルダ30や、正極導電部材25a及び負極導電部材28の長手方向への寸法が小さくなる。ケース内部品のうち、正極導電部材25a及び負極導電部材28の長手方向への寸法が小さくなると、正極導電部材25a及び負極導電部材28の電気的な抵抗が大きくなり、二次電池10の性能が低下して好ましくない。このため、マイナス方向への基準面Jのオフセット量は1mmまでと設定される。
発明者は、基準箇所Kからプラス方向へ1mmまで基準面Jをオフセットしても、基準面Jより内側には、落下試験時のケース11の変形が及ばないことを実験により確認している。上述したように、外側絶縁部材21により、基準端21aからプラス方向へ1mmまで蓋体13が補強されており、落下試験時の蓋体13の変形が抑制されている。このため、基準箇所Kからプラス方向へ1mmの範囲で基準面Jをオフセットできる。
また、プラス方向へ基準面Jをオフセットするほど、ケース内部品のうちのホルダ30や、正極導電部材25a及び負極導電部材28の長手方向への寸法を大きくできる。正極導電部材25a及び負極導電部材28の長手方向への寸法が大きくなると、正極導電部材25a及び負極導電部材28の電気的な抵抗が小さくなり、二次電池10の性能が向上して好ましい。また、負極導電部材28の大型化に伴い、負極導電部材28の端子接続部28bに接合される変形板42も大きくできる。変形板42が大きくなると、作用面積が大きくなり、電流遮断装置40の作動範囲が大きくなり好ましい。
そして、正極導電部材25a及び負極導電部材28の電気的な抵抗を大きくせず、かつ空間Sが狭くならないようにするため、基準面Jは、基準箇所Kからプラス方向へ1mmまでの範囲にあるのが好ましく、基準箇所Kからプラス方向へ0.5mmオフセットした位置から1mmまでの範囲にあるのがより好ましい。
次に、二次電池10の作用を説明する。
落下試験を行うと、図5に示すように、真下に位置した角Cからケース11が変形する。この変形は、落下面Tに衝突した角Cに繋がる蓋体13の端部及びケース本体12の開口端部が変形して起こる。図5の2点鎖線に示すように、落下試験時のケース11の変形は、いずれの基準面Jよりも角C寄りで発生し、基準面Jよりも内側には及ばない。
落下試験を行うと、図5に示すように、真下に位置した角Cからケース11が変形する。この変形は、落下面Tに衝突した角Cに繋がる蓋体13の端部及びケース本体12の開口端部が変形して起こる。図5の2点鎖線に示すように、落下試験時のケース11の変形は、いずれの基準面Jよりも角C寄りで発生し、基準面Jよりも内側には及ばない。
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)二次電池10は、ケース11内に、ケース内部品が存在しない空間Sを有する。この空間Sは、基準面Jよりも、ケース11の角C寄りにある。落下試験時、ケース11の変形は基準面Jよりも角C寄りで発生する。よって、基準面Jよりも角C寄りを、ケース内部品が存在しない空間Sとすることで、落下試験時にケース内部品が変形することを抑制できる。
(1)二次電池10は、ケース11内に、ケース内部品が存在しない空間Sを有する。この空間Sは、基準面Jよりも、ケース11の角C寄りにある。落下試験時、ケース11の変形は基準面Jよりも角C寄りで発生する。よって、基準面Jよりも角C寄りを、ケース内部品が存在しない空間Sとすることで、落下試験時にケース内部品が変形することを抑制できる。
ケース11の角C付近には、ホルダ30が配置されているが、落下試験時のホルダ30の変形が抑制される。その結果、ホルダ30が装着された正極引出端子25又は負極引出端子27が変形することも抑制される。よって、正極引出端子25又は負極引出端子27の変形に伴うシール部材31の変形が抑制され、シール部材31によるシール性が損なわれることが抑制される。したがって、ケース11の角C付近が変形しても、ケース11のシール性を確保して液漏れを防ぐことができる。
また、負極端子構造22側の角Cを落下させた場合、電流遮断装置40の負極導電部材28の変形が抑制される。その結果、負極導電部材28に接合された変形板42の変形が抑制され、電流遮断装置40の作動に悪影響を与えない。
また、絶縁カバー50も落下試験時の変形が抑制される。このため、絶縁カバー50による電極組立体14とケース11の絶縁が確保できる。
(2)基準面Jは、基準箇所Kからプラス方向へ1mmオフセットした位置の範囲にある。マイナス方向に基準面Jをオフセットさせる場合のように、ケース内部品を小さくする必要がなくなる。
(2)基準面Jは、基準箇所Kからプラス方向へ1mmオフセットした位置の範囲にある。マイナス方向に基準面Jをオフセットさせる場合のように、ケース内部品を小さくする必要がなくなる。
(3)基準面Jは、基準箇所Kからプラス方向へ0.5mmオフセットした位置から1mmまでの範囲にある。プラス方向のうちの最大値に近づくように基準面Jをオフセットさせることで、ケース内部品の寸法が小さくならずに済む。
特に、負極端子構造22側において、基準面Jのオフセット量をプラス方向へ0.5〜1mmとすると、正極導電部材25a及び負極導電部材28の長手方向への寸法を可能な限り大きくでき、正極導電部材25a及び負極導電部材28の電気的な抵抗を小さくできる。また、負極導電部材28に接合される変形板42も可能な限り大きくでき、作動面を広くできる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図6に示すように、正極端子構造20及び負極端子構造22は実施形態に限らない。正極端子構造20及び負極端子構造22は、それぞれ電極端子60を備えるとともに、各極性の電極端子60と電極組立体14を接続する導電部材59を備える。電極端子60は、ボルト状であり、ケース11内に位置する基部61と、基部61から延びる軸部62と、軸部62に螺合されるナット66と、を有する。軸部62は、ケース11内からケース11外に突出し、突出部を構成する。また、電極端子60の基部61にはホルダ67が装着され、ホルダ67は、基部61と蓋体13の内面13bとの間に介在する。
○ 図6に示すように、正極端子構造20及び負極端子構造22は実施形態に限らない。正極端子構造20及び負極端子構造22は、それぞれ電極端子60を備えるとともに、各極性の電極端子60と電極組立体14を接続する導電部材59を備える。電極端子60は、ボルト状であり、ケース11内に位置する基部61と、基部61から延びる軸部62と、軸部62に螺合されるナット66と、を有する。軸部62は、ケース11内からケース11外に突出し、突出部を構成する。また、電極端子60の基部61にはホルダ67が装着され、ホルダ67は、基部61と蓋体13の内面13bとの間に介在する。
正極端子構造20及び負極端子構造22は、各極の軸部62と蓋体13とを絶縁する外側絶縁部材63を備える。外側絶縁部材63は円筒状の筒部64と、筒部64の軸方向一端から径方向外側へ突出したフランジ65を備える。フランジ65と基部61によって、蓋体13及びホルダ67が挟持されるとともに、電極端子60が蓋体13に固定されている。
筒部64は、軸部62の外周面と蓋体13の孔13dの内周面との間に挿入され、軸部62と蓋体13を絶縁する。フランジ65は、蓋体13の外面13aにおける孔13dの周囲に配置され、蓋体13と電極端子60のナット66を絶縁する。この形態では、フランジ65が蓋体絶縁部を構成する。
そして、外側絶縁部材63のフランジ65において、蓋体13の長手方向の端に最も近い端を基準端65aとし、この基準端65aを通過し、かつ蓋体13の厚み方向に延びる平面を第1仮想面H1とする。また、蓋体13の内面13bに沿って、蓋体13の長手方向に延びる平面を第2仮想面H2とする。第1仮想面H1と第2仮想面H2が交わる点を基準箇所Kとする。そして、基準箇所Kを通過し、かつ第1仮想面H1及び第2仮想面H2に対し45度傾く二つの平面のうち、角Cよりケース本体12側を通過する一方の平面を基準面Jとする。そして、ケース11内の空間Sは、基準面Jよりも、蓋体13の長手方向に沿った各角C寄りにある。基準面Jは、基準箇所Kに対し、蓋体13の長手方向に沿ってプラス方向及びマイナス方向に1mmオフセットした範囲にあってもよい。図6では、プラス方向に1mmオフセットした基準面J、マイナス方向に1mmオフセットした基準面J、及びオフセットしていない基準面Jの3つの基準面Jを2点鎖線で示している。
この形態において、ケース内部品は、電極組立体14、導電部材59、電極端子60、外側絶縁部材63、及びホルダ67である。
○ 正極引出端子25の基部25bと蓋体13、及び負極引出端子27の基部27bと蓋体13は、ホルダ30によって絶縁したが、ホルダ30を無くし、基部25b,27bに絶縁塗料を塗布して蓋体13と絶縁するようにしてもよい。
○ 正極引出端子25の基部25bと蓋体13、及び負極引出端子27の基部27bと蓋体13は、ホルダ30によって絶縁したが、ホルダ30を無くし、基部25b,27bに絶縁塗料を塗布して蓋体13と絶縁するようにしてもよい。
○ 基準面Jをプラス方向にオフセットした場合、基準面Jを越えなければ、ホルダ30、正極導電部材25a、負極導電部材28、電流遮断装置40は実施形態よりプラス方向に大型化してもよい。
○ 電極組立体14は積層型でなく、捲回型であってもよい。
○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
○ 正極電極15及び負極電極16は、金属箔の片面に活物質層が存在する構造でもよい。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
J…基準面、K…基準箇所、S…空間、H1…第1仮想面、H2…第2仮想面、10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、12…ケース本体、12a…開口部、13…蓋体、13a…外面、13b…内面、13d…孔、14…電極組立体、21…蓋体絶縁部としての外側絶縁部材、21a,65a…基準端、25…正極引出端子、25a…正極導電部材、25b,27b,61…基部、25c,27c,62…突出部としての軸部、27…負極引出端子、28…負極導電部材、30,67…ホルダ、31…シール部材、50…絶縁カバー、59…導電部材、60…電極端子、63…外側絶縁部材、65…蓋体絶縁部としてのフランジ。
Claims (5)
- 矩形状の開口部を有する四角箱状のケース本体、及び前記開口部を塞ぐ矩形板状の蓋体を有するケースと、
前記ケース内に収容された電極組立体と、
前記電極組立体と電気的に接続され、前記蓋体を貫通して前記ケースの外へ突出する突出部を備える正極の電極端子及び負極の電極端子と、
各極の前記突出部と前記蓋体とを絶縁し、かつ前記蓋体の外面に配置される蓋体絶縁部を備える外側絶縁部材と、を有する蓄電装置であって、
ケース内部品が存在しない空間を前記ケース内に有し、
各外側絶縁部材の前記蓋体絶縁部において、前記蓋体の長手方向の端に位置する前記ケースの角に最も近い端を基準端とし、
前記基準端を通過し、かつ前記蓋体の厚み方向に延びる平面を第1仮想面とし、
前記蓋体の内面に沿って前記長手方向に延びる平面を第2仮想面とし、
前記第1仮想面と前記第2仮想面が交わる箇所を基準箇所とし、
前記基準箇所を通過し、かつ前記第1仮想面及び前記第2仮想面に対し45度傾く一対の平面のうち、前記角よりも前記ケース本体側を通過する平面を基準面とし、
前記基準箇所から前記蓋体の長手方向に沿って前記ケースの角に近付く方向をプラス方向、前記ケースの角から遠ざかる方向をマイナス方向とすると、
前記空間は、前記基準箇所に対し、前記蓋体の長手方向に沿って前記プラス方向及びマイナス方向に1mmオフセットした範囲内にある前記基準面よりも前記蓋体の長手方向に沿った前記角寄りにあることを特徴とする蓄電装置。 - 前記電極端子と前記電極組立体とは導電部材によって電気的に接続され、
前記電極端子は、前記ケースの内側において前記導電部材と接合された基部と、該基部から突出した前記突出部とを有し、
前記突出部は前記蓋体の孔を通過して前記ケースの外に突出し、前記孔は、前記突出部の外周面と前記孔の内周面との間に介装されたシール部材によってシールされており、
前記基部にはホルダが装着され、該ホルダによって前記基部は前記蓋体と絶縁されており、
前記導電部材と前記ケースとは、該ケース内に配置された絶縁カバーによって絶縁され、
前記ケース内部品は、前記導電部材と、前記電極端子の基部と、前記シール部材と、前記ホルダと、前記絶縁カバーである請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記基準面は、前記基準箇所から前記プラス方向へ1mmまでの範囲でオフセットした位置にある請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記基準面は、前記基準箇所から前記プラス方向へ0.5mmオフセットした位置からプラス方向へ1mmオフセットした位置までの範囲にある請求項3に記載の蓄電装置。
- 前記蓄電装置は二次電池である請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017182974A JP2019061746A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 蓄電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017182974A JP2019061746A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 蓄電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019061746A true JP2019061746A (ja) | 2019-04-18 |
Family
ID=66178584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017182974A Pending JP2019061746A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 蓄電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019061746A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021065335A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 株式会社村田製作所 | 二次電池 |
WO2021232721A1 (zh) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 联动天翼新能源有限公司 | 一种改进的电池铝盖板 |
-
2017
- 2017-09-22 JP JP2017182974A patent/JP2019061746A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021065335A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 株式会社村田製作所 | 二次電池 |
JPWO2021065335A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | ||
CN113950763A (zh) * | 2019-09-30 | 2022-01-18 | 株式会社村田制作所 | 二次电池 |
JP7272448B2 (ja) | 2019-09-30 | 2023-05-12 | 株式会社村田製作所 | 二次電池 |
WO2021232721A1 (zh) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 联动天翼新能源有限公司 | 一种改进的电池铝盖板 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6091815B2 (ja) | 2次電池 | |
US8647759B2 (en) | Secondary battery | |
US10734631B2 (en) | Electricity storage device | |
JP2011082162A (ja) | 二次電池 | |
KR20150144597A (ko) | 이차 전지 | |
WO2014171436A1 (ja) | 蓄電装置 | |
US20120164497A1 (en) | Battery | |
WO2015060175A1 (ja) | 電流遮断装置を備えた蓄電装置 | |
US10096815B2 (en) | Electric power storage device | |
KR101744090B1 (ko) | 단락부재는 갖는 이차 전지 | |
JP2019061746A (ja) | 蓄電装置 | |
US9806317B2 (en) | Electric storage device | |
KR20170024338A (ko) | 이차 전지 | |
JP2018049737A (ja) | 蓄電装置 | |
US9627662B2 (en) | Secondary battery | |
JP6476726B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2021034134A (ja) | 蓄電装置 | |
JP6547487B2 (ja) | 蓄電装置モジュール | |
JP6354454B2 (ja) | 蓄電装置 | |
WO2022255162A1 (ja) | 蓄電装置 | |
JP7304372B2 (ja) | 二次電池 | |
JP2018056097A (ja) | 蓄電装置 | |
JP2018014221A (ja) | 蓄電装置 | |
JP6369562B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP6146326B2 (ja) | 蓄電装置 |