JP2019061892A - 蓄電素子 - Google Patents
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Abstract
Description
[1 蓄電素子10の全般的な説明]
まず、図1〜図3を用いて、本実施の形態における蓄電素子10の全般的な説明を行う。図1は、本実施の形態に係る蓄電素子10の構成を、容器本体110を分離して示す斜視図である。また、図2は、本実施の形態に係る蓄電素子10の容器本体110内方に配置されている構成を、スペーサ500及び600を分離して示す斜視図である。つまり、同図は、電極体400に正極集電体700及び負極集電体800を接続した後の状態を示している。また、図3は、本実施の形態に係る蓄電素子10の容器100内方に配置されている各構成要素を分解して示す斜視図である。つまり、同図は、電極体400に正極集電体700及び負極集電体800を接続する前の状態を示している。
容器100は、矩形筒状で底を備える容器本体110と、容器本体110の開口を閉塞する板状部材である蓋体120とで構成された直方体形状(箱型)のケースである。具体的には、蓋体120は、X軸方向に延設された平板状かつ矩形状の壁部であり、容器本体110のZ軸方向プラス側に配置されている。容器本体110は、Z軸方向マイナス側に平板状かつ矩形状の底壁部、Y軸方向両側の側面に平板状かつ矩形状の長側壁部、及び、X軸方向両側の側面に平板状かつ矩形状の短側壁部の5つの壁部を有している。
電極体400は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素(発電要素)である。正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成された極板である。負極板は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成された極板である。なお、上記集電箔として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Al−Cd合金など、適宜公知の材料を用いることもできる。また、正極活物質層及び負極活物質層に用いられる正極活物質及び負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。また、セパレータは、例えば樹脂からなる微多孔性のシートや、不織布を用いることができる。
正極集電体700は、電極体400の側方であるX軸方向プラス側に配置される正極側の集電体である。具体的には、正極集電体700は、電極体400の正極側端部と容器本体110の短側壁部との間に配置され、正極端子200と電極体400の正極側端部とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。また同様に、負極集電体800は、電極体400の側方であるX軸方向マイナス側に配置される負極側の集電体である。つまり、負極集電体800は、電極体400の負極側端部と容器本体110の短側壁部との間に配置され、負極端子300と電極体400の負極側端部とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。
スペーサ500は、正極集電体700の側方であるX軸方向プラス側(第一方向側)に配置されるスペーサであり、正極集電体700と容器本体110の短側壁部との間において、当該短側壁部に沿ってZ軸方向(第二方向)に延びるように配置されている。スペーサ600は、負極集電体800の側方であるX軸方向マイナス側に配置されるスペーサであり、負極集電体800と容器本体110の短側壁部との間において、当該短側壁部に沿ってZ軸方向に延びるように配置されている。つまり、スペーサ500とスペーサ600とは、電極体400をX軸方向の両端から挟み込むように、電極体400の両端部と容器100の両側壁との間に配置されている。
次に、正極集電体700の構成について、詳細に説明する。なお、以下では正極集電体700の構成の説明を行うが、負極集電体800の構成についても、正極集電体700の構成と同様である。図4は、本実施の形態に係る正極集電体700の構成を示す斜視図である。具体的には、図4の(a)は、図3に示した正極集電体700を拡大して示す斜視図であり、図4の(b)は、図4の(a)の正極集電体700を反対側(奥側)から見た場合の斜視図である。
次に、スペーサ500の構成について、詳細に説明する。なお、以下ではスペーサ500の構成の説明を行うが、スペーサ600の構成についても、スペーサ500の構成と同様である。図5は、本実施の形態に係るスペーサ500の構成を示す斜視図である。具体的には、図5の(a)は、図2、3に示したスペーサ500を拡大して示す斜視図であり、図5の(b)は、図5の(a)のスペーサ500を反対側(奥側)から見た場合の斜視図である。
次に、電極体400、正極集電体700及びスペーサ500の配置位置について、詳細に説明する。以下では正極側(電極体400、正極集電体700及びスペーサ500)の配置位置の説明を行うが、負極側(電極体400、負極集電体800及びスペーサ600)の配置位置についても、正極側の配置位置と同様である。図6及び図7は、本実施の形態に係る電極体400、正極集電体700及びスペーサ500の配置位置を示す断面図である。具体的には、図6は、図1に示した構成をVI−VI断面(XY平面に平行な面)で切断した場合の正極側の構成を示す断面図である。また、図7は、図1に示した構成をVII−VII断面(XZ平面に平行な面)で切断した場合の正極側の構成を示す断面図である。
次に、正極集電体700及び負極集電体800の寸法の違いについて、説明する。図8は、本実施の形態に係る正極集電体700及び負極集電体800の寸法の違いを強調して示す断面図である。具体的には、同図は、図6に示した電極体400及び正極集電体700に、負極集電体800も加えた構成を示す断面図であり、正極集電体700及び負極集電体800のY軸方向の寸法の違いを強調して示している。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、正極集電体700は、電極体400の2つの正極側端部に接続される2つの正極側接続部同士を繋ぐ正極側繋ぎ部740を有し、負極集電体800は、電極体400の負極側端部に接続される2つの負極側接続部同士を繋ぐ負極側繋ぎ部840を有し、正極側繋ぎ部740の幅は、負極側繋ぎ部840の幅と異なる。このように、正極側繋ぎ部740の幅と負極側繋ぎ部840の幅とを異ならせることで、正極集電体700の2つの正極側接続部間の距離と、負極集電体800の2つの負極側接続部間の距離とを、精度良く異ならせることができる。このため、電極体400の正極板と負極板とが厚みや枚数が異なる場合でも、正極側及び負極側の双方とも電極体400の端部の中心位置に極板を集めることができるように、正極集電体700及び負極集電体800を形成することができる。これにより、電極体400の正極側及び負極側の端部の中心位置に極板を集めて正極集電体700及び負極集電体800を接続することができるため、当該端部(活物質層非形成部)の長さを短くすることができ、エネルギー密度の向上を図ることができる。また、正極側繋ぎ部740と負極側繋ぎ部840とを設けることで、正極集電体700及び負極集電体800の強度を確保することができるため、外部からの振動や衝撃等によっても、2つの正極側接続部間及び2つの負極側接続部間の距離を一定に保つことができる。
(変形例)
次に、上記実施の形態の変形例について、説明する。図9は、本実施の形態の変形例に係る正極集電体700a及び負極集電体800aの寸法の違いを強調して示す断面図である。なお、同図は、図8に対応する図である。
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全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。本発明の範囲は上記した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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
400 電極体
410 第一電極体
412 第一正極側端部
413 第一負極側端部
420 第二電極体
422 第二正極側端部
423 第二負極側端部
700、700a 正極集電体
720 第一電極体接続部
730 第二電極体接続部
740、740a 正極側繋ぎ部
800、800a 負極集電体
820 第一電極体接続部
830 第二電極体接続部
840、840a 負極側繋ぎ部
Claims (2)
- 1以上の電極体と、前記1以上の電極体に接続される正極集電体及び負極集電体とを備える蓄電素子であって、
前記正極集電体は、
前記1以上の電極体の2つの正極側端部に接続される2つの正極側接続部と、
前記2つの正極側接続部を繋ぎ、かつ、前記2つの正極側接続部の前記2つの正極側端部との接続部分に沿って配置される正極側繋ぎ部と、を有し、
前記負極集電体は、
前記1以上の電極体の2つの負極側端部に接続される2つの負極側接続部と、
前記2つの負極側接続部を繋ぎ、かつ、前記2つの負極側接続部の前記2つの負極側端部との接続部分に沿って配置される負極側繋ぎ部と、を有し、
前記2つの正極側接続部の並び方向における前記正極側繋ぎ部の幅は、前記2つの負極側接続部の並び方向における前記負極側繋ぎ部の幅と異なる
蓄電素子。 - 前記1以上の電極体は、正極板と負極板とが積層された2つの電極体を有し、
前記2つの電極体は、前記正極板の端部が1つに束ねられた前記正極側端部と、前記負極板の端部が1つに束ねられた前記負極側端部とをそれぞれ有し、
前記2つの正極側接続部は、前記2つの電極体の正極側端部にそれぞれ接続され、
前記2つの負極側接続部は、前記2つの電極体の負極側端部にそれぞれ接続される
請求項1に記載の蓄電素子。
Priority Applications (2)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021044084A (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
CN113300031A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种动力电池及动力电池的焊接方法 |
WO2023007756A1 (ja) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | ビークルエナジージャパン株式会社 | 二次電池 |
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US8574756B1 (en) * | 2012-07-17 | 2013-11-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
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2017
- 2017-09-27 JP JP2017186822A patent/JP6950406B2/ja active Active
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