JP2019067762A - Manufacturing method of power storage element, power storage element, and power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに接合された2つの導電部材を備える蓄電素子の製造方法、蓄電素子及び蓄電装置等に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a storage element including two conductive members joined to each other, a storage element, a storage device, and the like.
従来、互いに接合された2つの導電部材を備える蓄電素子が知られている。例えば、特許文献1には、電極体と集電体とが接合された構成の蓄電素子が開示されている。 Conventionally, a storage element is known which comprises two conductive members joined together. For example, Patent Document 1 discloses a storage element having a configuration in which an electrode body and a current collector are joined.
上記従来の蓄電素子においては、2つの導電部材(電極体及び集電体)は、かしめられて接合されている。ここで、2つの導電部材をかしめ接合する場合、かしめ接合後に導電部材を接合器具(ダイ、ポンチ)から容易に剥離させるために、ダイまたはポンチにオイルを塗布してかしめ接合を行うのが好ましいことが知られている。しかしながら、本願発明者は、ダイとポンチとの間に規定量以上のオイルが溜まっていると、オイルの厚みでかしめ接合部が圧迫されて、かしめ接合部の厚みが薄くなってしまう場合があることを見出した。かしめ接合部の厚みが薄くなると、かしめ接合部の薄い部分が割れてしまったり、かしめ接合部が主電流の経路となっているような場合には、かしめ接合部の薄い部分に大電流が流れて溶断してしまったりするなど、接合部分が損傷してしまうおそれがある。 In the above conventional storage element, two conductive members (electrode body and current collector) are crimped and joined. Here, when two conductive members are crimped and joined, it is preferable to apply oil to the die or punch to perform caulking in order to easily peel the conductive member from the joining tool (die, punch) after the caulking. It is known. However, the inventor of the present application may find that when the oil above the specified amount is accumulated between the die and the punch, the thickness of the crimped joint becomes thin due to the crimped joint being compressed by the thickness of the oil. I found out. When the thickness of the caulking joint becomes thinner, a thin portion of the caulking joint may be broken, or if the caulking joint is a main current path, a large current flows in the thin portion of the caulking joint. There is a possibility that the joint portion may be damaged, such as being melted and broken.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる蓄電素子の製造方法、蓄電素子及び蓄電装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an electric storage device, an electric storage device, an electric storage device and the like which can suppress damage to a joint portion of two conductive members. I assume.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は、電極体を流れる電流の経路に配置され互いに接合された第一導電部材及び第二導電部材を備える蓄電素子の製造方法であって、前記第一導電部材及び前記第二導電部材の少なくとも1つに、凹部または貫通孔を形成する第一形成工程と、前記第一導電部材及び前記第二導電部材のいずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造のかしめ接合部を、前記凹部または前記貫通孔が形成された位置に形成する第二形成工程とを含む。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a storage element according to an aspect of the present invention includes a storage element including a first conductive member and a second conductive member disposed in a path of current flowing through an electrode body and joined to each other. A manufacturing method, comprising: forming a recess or a through hole in at least one of the first conductive member and the second conductive member; any one of the first conductive member and the second conductive member And a second forming step of forming a crimped joint of a concavo-convex structure in which one protrudes toward the other at a position where the recess or the through hole is formed.
これによれば、蓄電素子の製造方法において、電極体を流れる電流の経路に配置される第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも1つに、凹部または貫通孔を形成し、第一導電部材及び第二導電部材の当該凹部または貫通孔が形成された位置に、かしめ接合部を形成する。つまり、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも1つに、凹部または貫通孔を形成してから、かしめ接合を行う。これにより、かしめ接合の際に、ダイとポンチとの間にオイルが溜まっていても、オイルを当該凹部または貫通孔へ逃がすことができる。このため、ダイとポンチとの間のオイルがかしめ接合部を圧迫するのを抑制することができ、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制することができる。かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制することができれば、かしめ接合部の厚みが薄くなってかしめ接合部が割れてしまうのを抑制することができる。また、第一導電部材及び第二導電部材は、主電流の経路に配置されるため、かしめ接合部の厚みが薄くなることで大電流が流れてかしめ接合部が溶断してしまうようなことを抑制することができる。このように、当該蓄電素子の製造方法によれば、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to this, in the method of manufacturing the storage element, the recess or the through hole is formed in at least one of the first conductive member and the second conductive member disposed in the path of the current flowing through the electrode body, and the first conductive member And forming a crimped joint at a position where the recess or through hole of the second conductive member is formed. That is, after forming a recess or a through hole in at least one of the first conductive member and the second conductive member, caulking bonding is performed. Thereby, even when oil is accumulated between the die and the punch at the time of caulking and bonding, the oil can be released to the recess or the through hole. For this reason, it can suppress that the oil between a die | dye and punch presses a crimp joint, and it can suppress that the thickness of a crimp joint becomes thin. If the thickness of the crimped joint can be suppressed from being reduced, the thickness of the crimped joint can be reduced and cracking of the crimped joint can be suppressed. In addition, since the first conductive member and the second conductive member are disposed in the main current path, it is possible that a large current flows and the crimped joint melts when the crimped joint becomes thinner. It can be suppressed. As described above, according to the method of manufacturing the storage element, it is possible to suppress damage to the bonding portion of the two conductive members.
また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体を備える蓄電素子であって、前記電極体を流れる電流の経路に配置され、互いに接合された第一導電部材及び第二導電部材を備え、前記第一導電部材及び前記第二導電部材は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、前記かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている。 A storage element according to an aspect of the present invention is a storage element including an electrode body, and includes a first conductive member and a second conductive member disposed in a path of current flowing through the electrode body and joined to each other. The first conductive member and the second conductive member have a caulking joint portion formed of a concavo-convex structure in which either one protrudes toward the other, and the caulking joint portion has a concave portion recessed from the surface. It is formed.
これによれば、蓄電素子において、電極体を流れる電流の経路に配置されて互いに接合された第一導電部材及び第二導電部材は、かしめ接合部を有し、かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている。つまり、第一導電部材及び第二導電部材のかしめ接合部に凹部が形成されていれば、かしめ接合の際に、ダイとポンチとの間にオイルが溜まっていても、オイルを当該凹部へ逃がすことができる。このため、ダイとポンチとの間のオイルがかしめ接合部を圧迫するのを抑制することができ、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制することができる。かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制することができれば、かしめ接合部の厚みが薄くなってかしめ接合部が割れてしまうのを抑制することができる。また、第一導電部材及び第二導電部材は、主電流の経路に配置されるため、かしめ接合部の厚みが薄くなることで大電流が流れてかしめ接合部が溶断してしまうようなことを抑制することができる。このように、当該蓄電素子によれば、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to this, in the storage element, the first conductive member and the second conductive member disposed in the path of the current flowing through the electrode body and joined to each other have a caulking joint, and the caulking joint has a surface from the surface A recessed recess is formed. That is, if a concave portion is formed in the caulking joint portion of the first conductive member and the second conductive member, oil is released to the concave portion even if oil is accumulated between the die and the punch in the caulking joint. be able to. For this reason, it can suppress that the oil between a die | dye and punch presses a crimp joint, and it can suppress that the thickness of a crimp joint becomes thin. If the thickness of the crimped joint can be suppressed from being reduced, the thickness of the crimped joint can be reduced and cracking of the crimped joint can be suppressed. In addition, since the first conductive member and the second conductive member are disposed in the main current path, it is possible that a large current flows and the crimped joint melts when the crimped joint becomes thinner. It can be suppressed. Thus, according to the storage element, it is possible to suppress damage to the joint portion of the two conductive members.
また、前記かしめ接合部において、前記一方は、前記他方に向けて第一方向に突出する第一突出部を有し、前記第一突出部は、前記第一方向と交差する第二方向に突出する第二突出部を有することにしてもよい。 Further, in the caulking joint portion, the one has a first protrusion projecting in a first direction toward the other, and the first protrusion protrudes in a second direction intersecting the first direction. May have a second protrusion.
これによれば、かしめ接合部において、第一方向に突出する第一突出部が、第一方向と交差する第二方向に突出する第二突出部を有している。ここで、第一導電部材及び第二導電部材の接合強度を向上させるために、かしめ接合部において、第一突出部に第二突出部が形成されてインターロック形状となるクリンチかしめ接合を行うのが好ましい。しかし、クリンチかしめ接合を行う際には、かしめ接合部に大きな力がかかるため、ダイとポンチとの間に規定量以上のオイルが溜まっていると、かしめ接合部の厚みが薄くなってしまうという問題が顕著になる。このため、本願の構成を適用することにより、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制しつつ、クリンチかしめ接合を行うことができる。クリンチかしめ接合を行うことができれば、2つの導電部材の接合強度を向上させることができるため、2つの導電部材の接合部分が損傷するのをさらに抑制することができる。 According to this, in the caulking joint portion, the first projecting portion projecting in the first direction has the second projecting portion projecting in the second direction intersecting with the first direction. Here, in order to improve the bonding strength of the first conductive member and the second conductive member, in the crimp joint, a second protrusion is formed on the first protrusion to perform a clinching and caulking in an interlock shape. Is preferred. However, when performing clinching and caulking, a large force is applied to the caulking joint, so if oil above the specified amount is accumulated between the die and the punch, the thickness of the caulking joint becomes thinner. The problem becomes noticeable. Therefore, by applying the configuration of the present application, it is possible to perform clinching and caulking while suppressing the thickness of the caulking joint from being reduced. If the clinching and caulking bonding can be performed, the bonding strength of the two conductive members can be improved, and thus the damage of the bonding portion between the two conductive members can be further suppressed.
また、前記凹部は、前記表面の法線方向から見て、非円形状を有していることにしてもよい。 Further, the recess may have a non-circular shape as viewed in the normal direction of the surface.
これによれば、かしめ接合部の凹部は、非円形状を有している。これにより、かしめ接合の際に、かしめ接合部の非円形状の凹部へオイルを逃がすことができるため、オイルを凹部の長手方向に沿って遠くまで逃がすことができる。オイルを遠くまで逃がすことができれば、ダイとポンチとの間のオイルがかしめ接合部を圧迫するのを抑制することができるため、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制し、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to this, the recess of the caulking joint has a non-circular shape. Thereby, at the time of caulking bonding, the oil can be released to the non-circular recess of the caulking joint, so the oil can be released far along the longitudinal direction of the recess. If the oil can be released far, the oil between the die and the punch can be restrained from pressing the caulking joint, so that the thickness of the caulking joint is suppressed from being reduced, and the two conductive members Damage to the joints of the
また、前記凹部は、前記第一導電部材及び前記第二導電部材の少なくとも一方に形成された溝またはスリットであることにしてもよい。 Further, the recess may be a groove or a slit formed in at least one of the first conductive member and the second conductive member.
これによれば、かしめ接合部の凹部は、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも一方に形成された溝またはスリットである。つまり、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも一方に溝またはスリットを形成してからかしめ接合を行うことで、かしめ接合部には線状の凹部が形成される。これにより、かしめ接合の際に、かしめ接合部の当該線状の凹部へオイルを逃がすことができるため、当該線状の凹部を伝ってオイルを遠くまで逃がすことができる。オイルを遠くまで逃がすことができれば、ダイとポンチとの間のオイルがかしめ接合部を圧迫するのを抑制することができるため、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制し、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to this, the concave portion of the caulking joint is a groove or a slit formed in at least one of the first conductive member and the second conductive member. That is, by forming a groove or a slit in at least one of the first conductive member and the second conductive member and performing caulking bonding, a linear concave portion is formed in the caulking bonding portion. Thereby, at the time of caulking and bonding, the oil can be released to the linear recess of the caulking joint portion, so the oil can be released far along the linear recess. If the oil can be released far, the oil between the die and the punch can be restrained from pressing the caulking joint, so that the thickness of the caulking joint is suppressed from being reduced, and the two conductive members Damage to the joints of the
また、前記凹部は、前記かしめ接合部の突出した突出壁に隣り合う側壁の表面に形成されていることにしてもよい。 Further, the recess may be formed on the surface of the side wall adjacent to the protruding protruding wall of the caulking joint.
これによれば、かしめ接合部の凹部は、突出壁に隣り合う側壁の表面に形成されている。これにより、かしめ接合の際に、オイルを、かしめ接合部の突出壁近辺のダイとポンチとの間のオイルが溜まる箇所から、側壁の凹部に逃がすことができる。オイルを当該側壁の凹部に逃がすことができれば、ダイとポンチとの間にオイルが溜まるのを抑制することができるため、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制し、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to this, the recess of the caulking joint is formed on the surface of the side wall adjacent to the projecting wall. Thereby, at the time of caulking bonding, the oil can be released to the recessed portion of the side wall from the location where the oil between the die and the punch in the vicinity of the protruding wall of the caulking joint accumulates. If the oil can be released to the recess of the side wall, the oil can be suppressed from being accumulated between the die and the punch, so that the thickness of the caulking joint can be suppressed from being reduced, and the two conductive members can be joined. It is possible to suppress damage to the part.
また、前記凹部は、前記かしめ接合部の突出壁の表面から前記側壁の表面に亘って形成されていることにしてもよい。 The recess may be formed from the surface of the protruding wall of the caulking joint to the surface of the side wall.
これによれば、かしめ接合部の凹部は、突出壁から側壁に亘って形成されている。これにより、かしめ接合の際に、オイルを、かしめ接合部の突出壁の凹部に逃がすとともに、突出壁の凹部から側壁の凹部にも逃がすことができる。オイルを当該突出壁及び側壁の凹部に逃がすことができれば、ダイとポンチとの間にオイルが溜まるのを抑制することができるため、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制し、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to this, the recess of the caulking joint is formed from the protruding wall to the side wall. Thus, at the time of caulking bonding, the oil can be released to the recess of the protruding wall of the caulking joint and can be released to the recess of the side wall from the recess of the protruding wall. If oil can be released to the recessed portions of the projecting wall and the side wall, the oil can be prevented from accumulating between the die and the punch, so that the thickness of the caulking joint can be suppressed from being reduced, and two conductive Damage to the joint of the members can be suppressed.
また、前記凹部には、前記第一導電部材及び前記第二導電部材の溶接部が形成されていることにしてもよい。 Further, a welded portion of the first conductive member and the second conductive member may be formed in the recess.
これによれば、かしめ接合部の凹部には、第一導電部材及び第二導電部材の溶接部が形成されている。このように、かしめ接合部の凹部において、第一導電部材及び第二導電部材を溶接することで、第一導電部材及び第二導電部材の接合強度を向上させることができる。つまり、かしめ接合部の凹部が、オイルを逃がし且つ接合強度を補強する2つの機能を兼ねることができる。これにより、2つの導電部材の接合部分が損傷するのをさらに抑制することができる。 According to this, the welded portion of the first conductive member and the second conductive member is formed in the concave portion of the caulking joint portion. Thus, the welding strength of the first conductive member and the second conductive member can be improved by welding the first conductive member and the second conductive member in the concave portion of the caulking joint. That is, the concave portion of the caulking joint can double as a function of releasing the oil and reinforcing the joint strength. This can further suppress damage to the joint portion between the two conductive members.
また、前記電極体は、積層された極板を有し、前記第一導電部材は、前記電極体の積層された極板であり、前記第二導電部材は、集電体であることにしてもよい。 Further, the electrode body has stacked electrode plates, the first conductive member is a stacked electrode plate of the electrode body, and the second conductive member is a current collector. It is also good.
これによれば、第一導電部材は、電極体の積層された極板であり、第二導電部材は、集電体である。ここで、電極体及び集電体をかしめ接合する際に、本願の構成を用いると、高い効果を得ることができる。つまり、電極体の極板は薄いため、圧迫し過ぎると損傷するおそれがあるが、本願の構成を適用することにより、電極体の厚みが薄くなり過ぎるのを抑制することができる。このため、電極体及び集電体の接合部分において、電極体の極板が損傷するのを抑制することができる。 According to this, the first conductive member is an electrode plate on which the electrode body is stacked, and the second conductive member is a current collector. Here, when the electrode body and the current collector are crimped and joined, a high effect can be obtained by using the configuration of the present application. That is, since the electrode plate of the electrode body is thin, it may be damaged if it is compressed too much, but by applying the configuration of the present application, it is possible to suppress the thickness of the electrode body from becoming too thin. For this reason, it is possible to suppress damage to the electrode plate of the electrode body at the joint portion of the electrode body and the current collector.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、互いに接合された第一金属部材及び第二金属部材と、を備え、前記第一金属部材及び前記第二金属部材は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、前記かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている。 Further, a power storage device according to one aspect of the present invention includes a power storage element, and a first metal member and a second metal member joined to each other, wherein the first metal member and the second metal member are either It has a caulking joint formed of a concavo-convex structure in which one projects toward the other, and the caulking joint has a concave portion recessed from the surface.
これによれば、蓄電装置において、互いに接合された第一金属部材及び第二金属部材は、かしめ接合部を有し、かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている。つまり、第一金属部材及び第二金属部材のかしめ接合部に凹部が形成されていれば、かしめ接合の際に、ダイとポンチとの間にオイルが溜まっていても、オイルを当該凹部へ逃がすことができる。このため、ダイとポンチとの間のオイルがかしめ接合部を圧迫するのを抑制することができ、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制することができる。かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制することができれば、かしめ接合部の厚みが薄くなってかしめ接合部が割れてしまったりするのを抑制することができる。また、第一金属部材及び第二金属部材が、主電流の経路に配置されている場合には、かしめ接合部の厚みが薄くなることで大電流が流れてかしめ接合部が溶断してしまうようなことを抑制することができる。このように、蓄電装置が備える2つの金属部材において、当該2つの金属部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to this, in the power storage device, the first metal member and the second metal member joined to each other have the caulking joint portion, and the caulking joint portion is formed with the concave portion recessed from the surface. That is, if the concave portion is formed in the caulking joint portion of the first metal member and the second metal member, the oil is released to the concave portion even when the oil is accumulated between the die and the punch in the caulking joint. be able to. For this reason, it can suppress that the oil between a die | dye and punch presses a crimp joint, and it can suppress that the thickness of a crimp joint becomes thin. If the thickness of the crimped joint can be suppressed from being reduced, the thickness of the crimped joint can be reduced and cracking of the crimped joint can be suppressed. In addition, when the first metal member and the second metal member are disposed in the main current path, the thickness of the crimped joint is reduced so that a large current flows to cause the crimped joint to melt off. It is possible to suppress As described above, in the two metal members included in the power storage device, damage to the bonding portion between the two metal members can be suppressed.
また、本発明の他の態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、互いに接合された第一プレート部及び第二プレート部と、を備え、前記第一プレート部及び前記第二プレート部は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、前記かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている。 Further, a power storage device according to another aspect of the present invention includes a power storage element, and a first plate portion and a second plate portion joined to each other, wherein the first plate portion and the second plate portion are either It has a caulking joint portion formed of a concavo-convex structure in which one side projects toward the other, and the caulking joint portion is formed with a concave portion which is recessed from the surface.
これによれば、蓄電装置において、互いに接合された第一プレート部及び第二プレート部は、かしめ接合部を有し、かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている。つまり、第一プレート部及び第二プレート部のかしめ接合部に凹部が形成されていれば、かしめ接合の際に、ダイとポンチとの間にオイルが溜まっていても、オイルを当該凹部へ逃がすことができる。このため、ダイとポンチとの間のオイルがかしめ接合部を圧迫するのを抑制することができ、かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制することができる。かしめ接合部の厚みが薄くなるのを抑制することができれば、かしめ接合部の厚みが薄くなってかしめ接合部が割れてしまったりするのを抑制することができる。このように、蓄電装置が備える種々の材質の2つのプレート部において、当該2つのプレート部の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to this, in the power storage device, the first plate portion and the second plate portion joined to each other have a caulking joint portion, and the caulking joint portion is formed with a concave portion recessed from the surface. That is, if the concave portion is formed in the caulking joint portion of the first plate portion and the second plate portion, the oil is released to the concave portion even if the oil is accumulated between the die and the punch in the caulking joint. be able to. For this reason, it can suppress that the oil between a die | dye and punch presses a crimp joint, and it can suppress that the thickness of a crimp joint becomes thin. If the thickness of the crimped joint can be suppressed from being reduced, the thickness of the crimped joint can be reduced and cracking of the crimped joint can be suppressed. As described above, in the two plate portions of various materials included in the power storage device, it is possible to suppress damage at the joint portion between the two plate portions.
なお、本発明は、このような蓄電素子の製造方法、蓄電素子または蓄電装置として実現することができるだけでなく、2つの導電部材(第一導電部材及び第二導電部材)、2つの金属部材(第一金属部材及び第二金属部材)、または、2つのプレート部(第一プレート部及び第二プレート部)を備えるかしめ接合部材としても実現することができる。また、本発明は、当該2つの導電部材、当該2つの金属部材、または、当該2つのプレート部の接合方法(かしめ接合部の形成方法)としても実現することができる。 The present invention can not only be realized as a method of manufacturing such an electric storage device, an electric storage device or an electric storage device, but also two conductive members (a first conductive member and a second conductive member) and two metal members ( It can also be realized as a caulking joint member provided with a first metal member and a second metal member) or two plate portions (a first plate portion and a second plate portion). The present invention can also be realized as a method of bonding the two conductive members, the two metal members, or the two plate portions (a method of forming a crimped joint).
本発明における蓄電素子の製造方法等によれば、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。 According to the manufacturing method of the storage element in the present invention, etc., it is possible to suppress the damage of the bonding portion of the two conductive members.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(及びその変形例)に係る蓄電素子の製造方法、蓄電素子及び蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。 Hereinafter, with reference to the drawings, a method of manufacturing an electricity storage device, an electricity storage device, and an electricity storage device according to an embodiment (and its modification) of the present invention will be described. The embodiments described below are all inclusive or specific examples. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, the manufacturing process, the order of manufacturing processes, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claim indicating the highest concept are described as arbitrary components. Further, in the drawings, the dimensions and the like are not strictly illustrated.
また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、電極体の両端部(一対の活物質層非形成部)の並び方向、電極体の巻回軸方向、集電体の脚部の幅方向、または、容器の短側面の対向方向をX軸方向と定義する。また、容器の長側面の対向方向、容器の短側面の短手方向、容器の厚さ方向、かしめ接合部における電極体の極板の積層方向、または、かしめ接合部における集電体と電極体とカバー部材との並び方向をY軸方向と定義する。また、蓄電素子の容器本体と蓋との並び方向、容器の短側面の長手方向、または、集電体の脚部の延設方向をZ軸方向と定義する。これらX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに交差(本実施の形態では直交)する方向である。また、以下の説明において、例えば、X軸方向プラス側とは、X軸の矢印方向側を示し、X軸方向マイナス側とは、X軸方向プラス側とは反対側を示す。Y軸方向やZ軸方向についても同様である。 Further, in the following description and drawings, the arrangement direction of the pair of electrode terminals included in the storage element, the arrangement direction of the pair of current collectors, the arrangement direction of both end portions of the electrode body (a pair of active material layers not formed) The winding axial direction of the electrode body, the width direction of the legs of the current collector, or the opposing direction of the short side of the container is defined as the X-axis direction. In addition, the opposite direction of the long side of the container, the short direction of the short side of the container, the thickness direction of the container, the lamination direction of the electrode plates of the electrode assembly at the caulking joint, or the current collector and the electrode The alignment direction of the and the cover members is defined as the Y-axis direction. Further, the direction in which the container body and the lid of the storage element are aligned, the longitudinal direction of the short side of the container, or the extending direction of the leg portion of the current collector is defined as the Z-axis direction. The X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are directions intersecting with each other (orthogonal in the present embodiment). Further, in the following description, for example, the X axis direction plus side indicates the arrow direction side of the X axis, and the X axis direction minus side indicates the opposite side to the X axis direction plus side. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
(実施の形態)
[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の外観を示す斜視図である。また、図2は、本実施の形態に係る蓄電素子10の容器100内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、図2は、蓄電素子10から容器本体111を分離した状態での構成を示す斜視図である。つまり、同図は、電極体400に正極集電体500及び負極集電体600を接合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を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。つまり、同図は、電極体400に正極集電体500及び負極集電体600を接合する前の状態を示している。また、同図では、容器本体111を省略して図示している。
Embodiment
[1. General Description of Storage Element 10]
First, general description of the
蓄電素子10は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子10は、例えば、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)またはプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)等の自動車用電源や、電子機器用電源、電力貯蔵用電源などに使用される。なお、蓄電素子10は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。また、蓄電素子10は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。また、本実施の形態では、直方体形状(角型)の蓄電素子10を図示しているが、蓄電素子10の形状は、直方体形状には限定されず、円柱形状、長円柱形状または直方体以外の多角柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。
The
図1に示すように、蓄電素子10は、容器100と、正極端子200と、負極端子300とを備えている。また、図2に示すように、容器100内方には、電極体400と、正極集電体500と、負極集電体600とが収容されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、蓋体110と正極端子200との間、及び蓋体110と正極集電体500との間には、絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等が配置されているが、同図では省略して図示している。負極側についても、同様である。また、容器100の内部には、電解液(非水電解質)が封入されているが、図示は省略する。なお、当該電解液としては、蓄電素子10の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。また、上記の構成要素の他、正極集電体500及び負極集電体600の側方に配置されるスペーサ、容器100内の圧力が上昇したときに当該圧力を開放するためのガス排出弁、または、電極体400等を包み込む絶縁フィルムなどが配置されていてもよい。
Although a gasket or the like is disposed between the
容器100は、矩形筒状で底を備える容器本体111と、容器本体111の開口を閉塞する板状部材である蓋体110とで構成されている。また、容器100は、電極体400等を内部に収容後、蓋体110と容器本体111とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体110及び容器本体111の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
The
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。
The
そして、電極体400は、正極板と負極板との間にセパレータが配置され巻回されて形成されている。具体的には、電極体400は、正極板と負極板とが、セパレータを介して、巻回軸(本実施の形態ではX軸方向に平行な仮想軸)の方向に互いにずらして巻回されている。そして、正極板及び負極板は、それぞれのずらされた方向の端部に、活物質が塗工されず(活物質層が形成されず)基材層が露出した部分(活物質層非形成部)を有している。
The
つまり、電極体400は、積層された極板(正極板及び負極板)を有している。そして、電極体400は、巻回軸方向の一端部(X軸方向プラス側の端部)に、正極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた正極集束部410を有している。また、電極体400は、巻回軸方向の他端部(X軸方向マイナス側の端部)に、負極板の活物質層非形成部が積層されて束ねられた負極集束部420を有している。例えば、正極板及び負極板の活物質層非形成部(集電箔)の厚みは、5μm〜20μm程度であり、これらが例えば30〜40枚ほど束ねられることで、正極集束部410及び負極集束部420が形成されている。なお、本実施の形態では、電極体400の断面形状として長円形状を図示しているが、円形状または楕円形状でもよい。
That is, the
正極端子200は、電極体400の正極板に電気的に接続された電極端子であり、負極端子300は、電極体400の負極板に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子200及び負極端子300は、電極体400に蓄えられている電気を蓄電素子10の外部空間に導出し、また、電極体400に電気を蓄えるために蓄電素子10の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子200及び負極端子300は、電極体400の上方に配置された蓋体110に取り付けられている。具体的には、図3に示すように、正極端子200は、突出部210が蓋体110の貫通孔110aと正極集電体500の開口部511とに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体500とともに蓋体110に固定される。負極端子300についても同様である。
The
正極集電体500は、電極体400の正極集束部410と容器本体111の側壁との間に配置され、正極端子200と電極体400の正極板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、負極集電体600は、電極体400の負極集束部420と容器本体111の側壁との間に配置され、負極端子300と電極体400の負極板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。
The positive electrode
具体的には、正極集電体500及び負極集電体600は、容器本体111の側壁から蓋体110に亘って当該側壁及び蓋体110に沿って屈曲状態で配置される導電性の板状部材である。正極集電体500及び負極集電体600は、蓋体110に固定的に接続(接合)されている。また、正極集電体500及び負極集電体600は、電極体400が有する積層された極板、つまり、正極集束部410及び負極集束部420にそれぞれ固定的に接続(接合)されている。この構成により、電極体400が、正極集電体500及び負極集電体600によって蓋体110から吊り下げられた状態で保持(支持)され、振動や衝撃などによる揺れが抑制される。
Specifically, the positive electrode
なお、正極集電体500の材質は限定されないが、例えば、電極体400の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。また、負極集電体600についても、材質は限定されないが、例えば、電極体400の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。
Although the material of the positive electrode
[2 かしめ接合部の説明]
[2.1 かしめ接合部20まわりの構成の説明]
ここで、図2に示すように、正極集電体500は、電極体400の正極集束部410と、複数のかしめ接合部20において接合されている。また、負極集電体600は、電極体400の負極集束部420と、複数のかしめ接合部30において接合されている。このかしめ接合部20、30まわりの概略構成について、以下に、図4も用いて説明する。なお、正極側のかしめ接合部20まわりと負極側のかしめ接合部30まわりとは、同様の構成を有しているため、以下では、正極側のかしめ接合部20まわりの構成について説明し、負極側のかしめ接合部30まわりの構成の説明は省略する。
[2 Description of crimp joint]
[2.1 Description of configuration around caulking joint 20]
Here, as shown in FIG. 2, the positive electrode
図4は、本実施の形態に係る正極集電体500が電極体400の正極集束部410に接合された状態での構成を示す断面図である。具体的には、同図は、図2に示された正極集電体500及び正極集束部410を、かしめ接合部20を通るYZ平面で切断した場合の構成を示している。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration in which positive electrode
図3及び図4に示すように、正極集電体500は、端子接続部510と、端子接続部510のY軸方向両端部からZ軸方向マイナス側に向けて延設された2つの電極接続部520とを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the positive electrode
端子接続部510は、正極端子200に接続(接合)される正極集電体500の基部である。つまり、端子接続部510は、正極集電体500の正極端子200側(上側、Z軸方向プラス側)に配置される平板状の部位であり、正極端子200に電気的及び機械的に接続される。
The
電極接続部520は、電極体400に接続(接合)される正極集電体500の脚部である。つまり、電極接続部520は、正極集電体500の電極体400側(下側、Z軸方向マイナス側)に配置される部位であり、電極体400に電気的及び機械的に接続される。具体的には、電極接続部520は、Z軸方向に延びる長尺状かつ平板状の部位であり、電極体400の正極集束部410のうちの2つの対向する平坦な集束部に、2つの電極接続部520がそれぞれ接合される。
The
また、図4に示すように、正極集束部410の内側には、カバー部材700が配置されている。カバー部材700は、電極接続部520とで、正極集束部410を挟む位置に配置された、正極集束部410を保護するカバーである。具体的には、カバー部材700は、正極集束部410に沿ってZ軸方向に延びる矩形状かつ平板形状の部材であり、接合前の状態においては、厚みが一様となるように形成されている。このカバー部材700は、材質は特に限定されないが、例えば、電極体400の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成された金属部材である。なお、負極側にも同様にカバー部材が配置されており、この負極側のカバー部材についても、材質は特に限定されないが、例えば、電極体400の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成された金属部材である。
Further, as shown in FIG. 4, a
そして、電極接続部520と正極集束部410とカバー部材700とが機械的に接合されて、4つ(2つの電極接続部520に2つずつ)のかしめ接合部20が形成されている。つまり、かしめ接合部20は、電極体400の積層された極板及び正極集電体500の、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成された接合部である。また、かしめ接合部20は、電極体400の積層された極板及びカバー部材700の、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成された接合部である。
Then, the
具体的には、かしめ接合部20は、電極接続部520が正極集束部410に向けて突出する凹凸構造の接合部であり、電極接続部520と正極集束部410とが互いに嵌合されて接合されている。また、かしめ接合部20は、正極集束部410がカバー部材700に向けて突出する凹凸構造の接合部であり、正極集束部410とカバー部材700とが互いに嵌合されて接合されている。かしめ接合部20は、例えば、電極接続部520と正極集束部410とカバー部材700とをかしめることによって(詳細には、クリンチかしめ接合を行うことによって)、形成することができる。
Specifically, caulking joint 20 is a joint of a concavo-convex structure in which
ここで、電極体400の積層された極板及び正極集電体500は、第一導電部材及び第二導電部材の一例である。つまり、電極体400の積層された極板及び正極集電体500は、電極体400を流れる電流の経路に配置され、互いに接合された第一導電部材及び第二導電部材の一例である。また、電極体400の積層された極板及びカバー部材700も、第一導電部材及び第二導電部材の一例である。つまり、電極体400の積層された極板及びカバー部材700も、電極体400を流れる電流の経路に配置され、互いに接合された第一導電部材及び第二導電部材の一例である。なお、電極体400を流れる電流とは、充電電流または放電電流(主電流)であり、電極体400と正極端子200及び負極端子300との間で流れる電流である。また、当該電流の経路とは、電極体400と正極端子200及び負極端子300との間の電流経路である。
Here, the laminated electrode plate of the
また、かしめ接合部20は、円柱形状の突出部分であり、2つのかしめ接合部20が互いに対向する位置に、互いに向けて突出して配置されている。つまり、第一導電部材及び第二導電部材は、Y軸方向において対向する位置に一対のかしめ接合部20を2つ(二対)有している。かしめ接合部20の構成の詳細な説明については、後述する。
Further, the caulking
[2.2 かしめ接合部20の構成の詳細な説明]
次に、かしめ接合部20の構成について、さらに詳細に説明する。図5は、本実施の形態に係る正極集電体500と電極体400とのかしめ接合部20の構成を示す斜視図である。具体的には、同図は、図4に示されたかしめ接合部20をカバー部材700側(突出側)から見た斜視図である。また、図6A及び図6Bは、本実施の形態に係る正極集電体500と電極体400とのかしめ接合部20の内部構成を示す断面図である。具体的には、図6Aは、図5に示されたかしめ接合部20を、VIA−VIA線を含む断面で切断した場合の構成を示し、図6Bは、図5に示されたかしめ接合部20を、VIB−VIB線を含む断面で切断した場合の構成を示している。
[2.2 Detailed Description of Configuration of Caulking Joint 20]
Next, the configuration of the caulking joint 20 will be described in more detail. FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of caulking
これらの図に示すように、正極集電体500の電極接続部520、電極体400の正極集束部410及びカバー部材700は、かしめ接合部20において、第一方向に向けて突出する第一突出部(集電体第一突出部521、電極体第一突出部411及びカバー第一突出部701)を有している。つまり、第一導電部材及び第二導電部材のいずれか一方は、他方に向けて第一方向に突出する第一突出部を有している。ここで、第一方向とは、第一突出部の突出方向、つまり電極接続部520からカバー部材700へ向けた方向であり、本実施の形態では、Y軸方向プラス側である。また、当該第一突出部は、第一方向と交差する第二方向に突出する第二突出部(集電体第二突出部522及び電極体第二突出部412)を有している。本実施の形態では、第二方向は、第一方向と直交する方向であり、XZ平面内の全方向(同図ではZ軸方向両側)である。
As shown in these figures, the
なお、当該第一突出部及び第二突出部は、例えば、かしめ接合部20において、電極接続部520、正極集束部410及びカバー部材700が塑性変形することにより形成される。本実施の形態では、かしめ接合部20において、電極接続部520、正極集束部410及びカバー部材700がかしめられる(詳細には、クリンチかしめ接合される)ことによって形成される。
The first projection and the second projection are formed, for example, by plastic deformation of the
具体的には、かしめ接合部20において、電極接続部520は、正極集束部410に向けて第一方向に突出する集電体第一突出部521を有している。集電体第一突出部521は、電極接続部520の正極集束部410側の面が、正極集束部410側に突出した有底略円筒状の凸部である。言い換えれば、集電体第一突出部521は、電極接続部520の正極集束部410とは反対側(外側)の面が、正極集束部410側に向けて凹んだ形状を有している。また、集電体第一突出部521は、第二方向に突出する集電体第二突出部522を有している。集電体第二突出部522は、集電体第一突出部521の第一方向側の端部から、第二方向に向けて全周に亘って突出した上面視円環状の部位である。なお、ここでの上面視とは、Y軸方向プラス側から見た場合のことであり、例えば上面視円環状とは、Y軸方向プラス側から見た場合に円環状を有していることをいう。
Specifically, in the crimped
また、かしめ接合部20において、正極集束部410は、カバー部材700に向けて第一方向に突出する電極体第一突出部411を有している。電極体第一突出部411は、正極集束部410のカバー部材700側の面が、カバー部材700側に突出した有底略円筒状の凸部である。言い換えれば、電極体第一突出部411は、正極集束部410の電極接続部520側の面が、カバー部材700側に向けて凹んだ形状を有している。また、電極体第一突出部411は、第一方向及び第二方向に突出する電極体第二突出部412を有している。電極体第二突出部412は、電極体第一突出部411の第一方向側の端部から、第一方向及び第二方向に向けて全周に亘って突出した上面視円環状の部位である。
Further, in the caulking
また、かしめ接合部20において、カバー部材700は、正極集束部410から離れる方向に向けて第一方向に突出したカバー第一突出部701を有している。カバー第一突出部701は、カバー部材700の正極集束部410とは反対側(外側)の面が、当該外側に突出した有底略円筒状の凸部である。言い換えれば、カバー第一突出部701は、カバー部材700の正極集束部410側の面が、正極集束部410とは反対側に向けて凹んだ形状を有している。また、カバー第一突出部701は、第一方向側の端部に、第一方向に向けて突出した上面視円環状のカバー第二突出部702を有している。
In addition, in the caulking
なお、集電体第一突出部521、電極体第一突出部411、カバー第一突出部701、集電体第二突出部522、電極体第二突出部412及びカバー第二突出部702の突出方向は、上記の方向には限定されず、上記の方向から傾いた方向であってもよく、また、突出形状についても上記には限定されない。また、集電体第二突出部522は、第一方向にも突出していてもよいし、電極体第二突出部412は、第一方向には突出していなくてもよいし、カバー第二突出部702は、第一方向に突出していなくてもよい。また、カバー第二突出部702は、カバー第一突出部701の第一方向側の端部から第二方向に突出していてもよいが、第二方向に突出させない構成とすることで、接合作業後に、かしめ接合部20を、接合器具のダイから取り外しやすくすることができる。この場合、かしめ接合部20をダイからより取り外しやすくするために、カバー第一突出部701の外径(同図ではZ軸方向の幅)が先端に向かうほど小さくなっている構成でもかまわない。
The current collector
以上のような構成により、かしめ接合部20は、第一方向側に突出した突出壁22と、突出壁22に隣り合う側壁23とを有する形状となっている。突出壁22は、かしめ接合部20の第一方向側端部の円盤状の上壁である。つまり、突出壁22は、集電体第一突出部521の第一方向側端部の円盤状の上壁、電極体第一突出部411の第一方向側端部の円盤状の上壁、及び、カバー第一突出部701の第一方向側端部の円盤状の上壁から構成されている。側壁23は、突出壁22の周囲を囲うように配置された円筒状の側壁である。つまり、側壁23は、集電体第一突出部521の上壁を囲う側壁、電極体第一突出部411の上壁を囲う側壁、及び、カバー第一突出部701の上壁を囲う側壁から構成されている。
With the above-described configuration, the caulking
[2.3 かしめ接合部20の凹部21の説明]
ここで、かしめ接合部20には、表面から凹んだ凹部21が形成されている。つまり、かしめ接合部20には、突出壁22の表面(外面または内面)及び側壁23の表面(外面または内面)の少なくとも一方から凹んだ凹部21が形成されている。本実施の形態では、凹部21は、かしめ接合部20の突出壁22の表面(外面)及び側壁23の表面(外面)に形成されている。具体的には、凹部21は、かしめ接合部20の突出壁22の表面(外面)から側壁23の表面(外面)に亘って形成されている。なお、突出壁22の外面は、カバー第二突出部702によってカバー第二突出部702の内側が窪んだ形状となっているため、凹部21は、突出壁22においてはこの窪みがさらに凹んだ形状となっている。
[2.3 Description of
Here, the caulking
さらに具体的には、凹部21は、かしめ接合部20の突出壁22の外面の略中央部から第二方向に延びる溝と、側壁23の外面を第一方向に延びる溝とが連続して接続されることで形成されたL字形状の溝である。つまり、このL字形状の溝が、かしめ接合部20の突出壁22及び側壁23の外面のX軸方向両側及びZ軸方向両側の4箇所に形成されて、凹部21を構成している。このように、凹部21は、かしめ接合部20の表面の法線方向から見て、非円形状を有している。つまり、凹部21は、突出壁22の表面(外面)の法線方向から見て非円形状を有し、また、側壁23の表面(外面)の法線方向から見て非円形状を有している。
More specifically, in the
ここで、凹部21は、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも一方に形成された溝またはスリットである。つまり、本実施の形態では、電極体400の積層された極板及びカバー部材700が第一導電部材及び第二導電部材の一例であり、凹部21は、カバー部材700に形成されたスリットである。具体的には、凹部21は、カバー部材700の上壁から側壁に亘って形成されたスリットである。
Here, the
[2.4 かしめ接合部20の形成方法の説明]
次に、蓄電素子10の製造方法のうちの、かしめ接合部20の形成方法について、説明する。図7は、本実施の形態に係るかしめ接合部20の形成方法を説明する図である。具体的には、同図の(a)は、かしめ接合前の状態における電極接続部520、正極集束部410及びカバー部材700を示す斜視図であり、同図の(b)は、かしめ接合時の状態を示す図であり、同図の(c)は、かしめ接合後の状態における電極接続部520、正極集束部410及びカバー部材700を示す断面図である。
[2.4 Description of forming method of caulking joint 20]
Next, of the method of manufacturing the
まず、同図の(a)に示すように、電極接続部520、正極集束部410及びカバー部材700を重ねて配置する。この際、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも1つに、凹部または貫通孔を形成する(第一形成工程)。本実施の形態では、カバー部材700に、4本の線状の貫通孔であるスリットをX字状に形成する。
First, as shown to (a) of the figure, the
そして、同図の(b)に示すように、カバー部材700の下方にダイ41を配置し、電極接続部520の上方に凸状のポンチ42を配置する。
And as shown to (b) of the figure, the die | dye 41 is arrange | positioned under the
そして、同図の(c)に示すように、電極接続部520、正極集束部410及びカバー部材700を、ダイ41上に載置した状態で、上方からポンチ42でプレスすることで、塑性変形(かしめ)させる。つまり、第一導電部材及び第二導電部材のいずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造のかしめ接合部20を、凹部または貫通孔が形成された位置に形成する(第二形成工程)。具体的には、カバー部材700のスリットが形成されている位置に、かしめ接合部20を形成する。
Then, as shown in (c) of the same figure, the
これにより、かしめ接合部20において、第一突出部(集電体第一突出部521、電極体第一突出部411及びカバー第一突出部701)が形成されつつ、第二突出部(集電体第二突出部522及び電極体第二突出部412)が形成される。このように、ダイ41とポンチ42とでかしめ接合(クリンチかしめ接合)を行うことで、かしめ接合部20を形成することができる。なお、本実施の形態では、第一突出部と第二突出部とは一連のプレスによってほぼ同時に形成されるが、1回目のプレスで第一突出部を形成し、2回目のプレスで第二突出部を形成するように、プレスを複数回行うことにしてもかまわない。
Thereby, in the caulking
ここで、かしめ接合後に、かしめ接合部20をダイ41及びポンチ42から容易に剥離させるために、ダイ41及びポンチ42にはオイルが塗布される場合があるが、この場合、特にダイ41側の凹部にオイルが溜まることがある。このため、かしめ接合時に、かしめ接合部20の凹部21(カバー部材700に形成されたスリット)から、当該オイルを逃がすことができる。例えば、同図の(c)中の破線の矢印の経路で、突出壁22及び側壁23の凹部21に、当該オイルを逃がすことができる。
Here, after the caulking bonding, oil may be applied to the die 41 and the
なお、上記の第一形成工程において、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも1つ(本実施の形態では、カバー部材700)に、スリット等の貫通孔ではなく、溝等の凹部を形成してもよい。つまり、かしめ接合部20の凹部21は、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも一方に形成された溝であってもよい。
In the first formation step, not the through hole such as the slit but the concave portion such as the groove is formed in at least one of the first conductive member and the second conductive member (in the present embodiment, the cover member 700). You may That is, the
[3 効果の説明]
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10の製造方法(かしめ接合部20の形成方法)によれば、電極体400を流れる電流の経路に配置される第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも1つに、凹部または貫通孔を形成し、第一導電部材及び第二導電部材の当該凹部または貫通孔が形成された位置に、かしめ接合部20を形成する。つまり、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも1つに、凹部または貫通孔を形成してから、かしめ接合を行う。これにより、かしめ接合の際に、ダイ41とポンチ42との間にオイルが溜まっていても、オイルを当該凹部または貫通孔へ逃がすことができる。このため、ダイ41とポンチ42との間のオイルがかしめ接合部20を圧迫するのを抑制することができ、かしめ接合部20の厚みが薄くなるのを抑制することができる。かしめ接合部20の厚みが薄くなるのを抑制することができれば、かしめ接合部20の厚みが薄くなってかしめ接合部20が割れてしまうのを抑制することができる。また、第一導電部材及び第二導電部材は、主電流の経路に配置されるため、かしめ接合部20の厚みが薄くなることで大電流が流れてかしめ接合部20が溶断してしまうようなことを抑制することができる。このように、蓄電素子10の製造方法によれば、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。
[3 Description of effect]
As described above, according to the method of manufacturing power storage device 10 (the method of forming caulking joint 20) according to the embodiment of the present invention, the first conductive member and the first conductive member arranged in the path of the current flowing through electrode body 400 A recess or a through hole is formed in at least one of the two conductive members, and a caulking joint 20 is formed at a position where the recess or the through hole of the first conductive member and the second conductive member is formed. That is, after forming a recess or a through hole in at least one of the first conductive member and the second conductive member, caulking bonding is performed. Thus, even when oil is accumulated between the die 41 and the
また、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、電極体400を流れる電流の経路に配置されて互いに接合された第一導電部材及び第二導電部材は、かしめ接合部20を有し、かしめ接合部20には、表面から凹んだ凹部21が形成されている。つまり、上述の通り、第一導電部材及び第二導電部材のかしめ接合部20に凹部21が形成されていれば、かしめ接合の際に、ダイ41とポンチ42との間にオイルが溜まっていても、オイルを当該凹部21へ逃がすことができる。このため、蓄電素子10によれば、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。
Moreover, according to the
また、かしめ接合部20において、第一方向に突出する第一突出部が、第一方向と交差する第二方向に突出する第二突出部を有している。ここで、第一導電部材及び第二導電部材の接合強度を向上させるために、かしめ接合部20において、第一突出部に第二突出部が形成されてインターロック形状となるクリンチかしめ接合を行うのが好ましい。しかし、クリンチかしめ接合を行う際には、かしめ接合部20に大きな力がかかるため、ダイ41とポンチ42との間に規定量以上のオイルが溜まっていると、かしめ接合部20の厚みが薄くなってしまうという問題が顕著になる。このため、本願の構成を適用することにより、かしめ接合部20の厚みが薄くなるのを抑制しつつ、クリンチかしめ接合を行うことができる。クリンチかしめ接合を行うことができれば、2つの導電部材の接合強度を向上させることができるため、2つの導電部材の接合部分が損傷するのをさらに抑制することができる。
Further, in the caulking
また、かしめ接合部20の凹部21は、非円形状を有している。これにより、かしめ接合の際に、かしめ接合部20の非円形状の凹部21へオイルを逃がすことができるため、オイルを凹部21の長手方向に沿って遠くまで逃がすことができる。オイルを遠くまで逃がすことができれば、ダイ41とポンチ42との間のオイルがかしめ接合部20を圧迫するのを抑制することができるため、かしめ接合部20の厚みが薄くなるのを抑制し、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。
Moreover, the recessed
また、かしめ接合部20の凹部21は、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも一方に形成された溝またはスリットである。つまり、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも一方に溝またはスリットを形成してからかしめ接合を行うことで、かしめ接合部20には線状の凹部21が形成される。これにより、かしめ接合の際に、かしめ接合部20の当該線状の凹部21へオイルを逃がすことができるため、当該線状の凹部21を伝ってオイルを遠くまで逃がすことができる。オイルを遠くまで逃がすことができれば、ダイ41とポンチ42との間のオイルがかしめ接合部20を圧迫するのを抑制することができるため、かしめ接合部20の厚みが薄くなるのを抑制し、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。
Further, the
また、かしめ接合部20の凹部21は、突出壁22に隣り合う側壁23の表面に形成されている。これにより、かしめ接合の際に、オイルを、かしめ接合部20の突出壁22近辺のダイ41とポンチ42との間のオイルが溜まる箇所から、側壁23の凹部21に逃がすことができる。オイルを側壁23の凹部21に逃がすことができれば、ダイ41とポンチ42との間にオイルが溜まるのを抑制することができるため、かしめ接合部20の厚みが薄くなるのを抑制し、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。
The
また、かしめ接合部20の凹部21は、突出壁22から側壁23に亘って形成されている。これにより、かしめ接合の際に、オイルを、かしめ接合部20の突出壁22の凹部21に逃がすとともに、突出壁22の凹部21から側壁23の凹部21にも逃がすことができる。オイルを突出壁22及び側壁23の凹部21に逃がすことができれば、ダイ41とポンチ42との間にオイルが溜まるのを抑制することができるため、かしめ接合部20の厚みが薄くなるのを抑制し、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。
In addition, the
また、第一導電部材は、電極体400の積層された極板であり、第二導電部材は、カバー部材700である。ここで、電極体400及びカバー部材700をかしめ接合する際に、本願の構成を用いると、高い効果を得ることができる。つまり、電極体400の極板は薄いため、圧迫し過ぎると損傷するおそれがあるが、本願の構成を適用することにより、電極体400の厚みが薄くなり過ぎるのを抑制することができる。このため、電極体400及びカバー部材700の接合部分において、電極体400の極板が損傷するのを抑制することができる。
The first conductive member is a stacked electrode plate of the
また、かしめ接合の際に、ダイ41とポンチ42との間のオイルが、第一導電部材及び第二導電部材の少なくとも1つに形成された凹部または貫通孔へ逃げるため、オイルが飛散するのを抑制することができ、オイルの使用量を低減することができる。さらに、オイルが飛散するのを抑制できれば、かしめ接合部20またはその近辺で溶接作業を行う際に、溶接品質の低下を抑制することができる。
Also, during caulking bonding, the oil between the die 41 and the
なお、負極集電体600側についても、正極集電体500側と同様の構成を有するため、同様の効果を奏することができる。
The negative electrode
[4 実施の形態の変形例の説明]
(変形例1)
次に、上記実施の形態の変形例1について、説明する。図8は、本実施の形態の変形例1に係るかしめ接合部20aの構成を示す斜視図である。また、図9は、本実施の形態の変形例1の他の形態に係るかしめ接合部20bの構成を示す斜視図である。なお、これらの図は、図5に対応する図である。
[Description of Modification of Fourth Embodiment]
(Modification 1)
Next, a first modification of the above embodiment will be described. FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of a crimp joint 20a according to a first modification of the present embodiment. Moreover, FIG. 9 is a perspective view which shows the structure of the crimp
まず、図8に示すように、本変形例におけるかしめ接合部20aは、上記実施の形態におけるかしめ接合部20の凹部21に代えて、凹部21aを有している。凹部21aは、上記実施の形態における凹部21の4本の溝が、突出壁22の中央部分で繋がったX字状の溝である。つまり、凹部21aは、側壁23のX軸方向プラス側の側面から突出壁22の中央部分を横切り、側壁23のX軸方向マイナス側の側面まで至る溝と、Z軸方向プラス側の側面から突出壁22の中央部分を横切り、側壁23のZ軸方向マイナス側の側面まで至る溝とが交差して形成された溝である。その他の構成については、上記実施の形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
First, as shown in FIG. 8, the caulking
このように、突出壁22の中央部分にも溝を形成することで、かしめ接合の際に、オイルを突出壁22の中央部分から側壁23の側面へ逃がすことができる。また、突出壁22の中央部分にも溝を形成することで、凹部21a内の容積を大きくすることができるため、多くのオイルを逃がすことができる。なお、凹部21aの長さは特に限定されず、側壁23の側面の途中までしか延びていなくてもよいし、側壁23よりも下方にまで延びていてもよい。
As described above, by forming the groove also in the central portion of the projecting
また、図9に示すように、本変形例の他の形態におけるかしめ接合部20bは、図8のかしめ接合部20aの凹部21aに代えて、凹部21bを有している。凹部21bは、凹部21aとは異なり、側壁23に溝が形成されていない。つまり、凹部21bは、突出壁22のX軸方向プラス側の端部からX軸方向マイナス側の端部まで至る溝と、Z軸方向プラス側の端部からZ軸方向マイナス側の端部まで至る溝とが交差して形成されたX字状の溝である。その他の構成については、上記実施の形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
Further, as shown in FIG. 9, the caulking
このように、側壁23には溝を形成しないことで、かしめ接合部20bに凹部21bを形成しても、かしめ接合部20bの強度が低下するのを抑制することができる。なお、凹部21bは、側壁23には形成されることなく突出壁22に形成されている構成であるが、凹部21bは、突出壁22には形成されることなく側壁23に形成されている構成であってもよい。
As described above, by not forming the groove in the
以上のように、本変形例に係る蓄電素子10によれば、かしめ接合部には、様々な形状の凹部を形成することができる。なお、当該凹部の形状は、上記実施の形態及び本変形例には限定されず、例えば、Y字状やI字状等のX字状以外の形状の溝でもよいし、溝ではなく円形状、楕円形状、長円形状や多角形状等の凹みであってもよい。
As described above, according to the
(変形例2)
次に、上記実施の形態の変形例2について、説明する。図10は、本実施の形態の変形例2に係るかしめ接合部20cの構成を示す斜視図である。なお、同図は、図5に対応する図である。
(Modification 2)
Next, a second modification of the above embodiment will be described. FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a crimp joint 20c according to a second modification of the present embodiment. The same figure corresponds to FIG.
図10に示すように、本変形例におけるかしめ接合部20cには、上記変形例1におけるかしめ接合部20bと同様に、X字状の凹部21bが形成されており、凹部21bに、溶接部24が形成されている。つまり、凹部21bには、第一導電部材及び第二導電部材(正極集束部410及びカバー部材700)の溶接部24が形成されている。溶接部24は、凹部21bの端部(X軸方向両側及びZ軸方向両側の端部)において、例えばレーザ溶接によって形成された溶接部である。つまり、溶接部24は、正極集束部410の電極体第一突出部411とカバー部材700のカバー第一突出部701とが溶接されて形成された部位である。その他の構成については、上記変形例1と同様であり、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 10, an
以上のように、本変形例に係る蓄電素子10によれば、凹部21bにおいて、カバー部材700から正極集束部410が露出しているため、凹部21bで溶接を行うことで、2つの導電部材(正極集束部410及びカバー部材700)を容易に溶接することができる。そして、かしめ接合部20cの凹部21bにおいて、2つの導電部材を溶接することで、2つの導電部材の接合強度を向上させることができる。つまり、かしめ接合部20cの凹部21bが、オイルを逃がし且つ接合強度を補強する2つの機能を兼ねることができる。これにより、2つの導電部材の接合部分が損傷するのをさらに抑制することができる。
As described above, according to
なお、本変形例では、凹部21bの端部に溶接部24を形成することとしたが、溶接部24を形成する位置は特に限定されず、凹部21bの中央部分に溶接部24を形成してもよいし、凹部21bの全体に溶接部24を形成してもよい。また、溶接部24は、超音波溶接、抵抗溶接、アーク溶接、または、電子ビームを照射して溶接等のレーザ溶接以外の溶接によって形成されることにしてもよい。また、溶接部24は、変形例1における凹部21bに形成されることには限定されず、上記実施の形態における凹部21や変形例1における凹部21a、または、その他種々の形状の凹部に形成可能である。
In this modification, the
(変形例3)
次に、上記実施の形態の変形例3について、説明する。図11は、本実施の形態の変形例3に係るかしめ接合部20dの構成を示す斜視図である。なお、同図は、かしめ接合部20dを電極接続部520側から見た斜視図である。
(Modification 3)
Next, a third modification of the above embodiment will be described. FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a crimp
図11に示すように、本変形例におけるかしめ接合部20dは、電極接続部520側に凹部21dが形成されている。具体的には、凹部21dは、かしめ接合部20dの側壁23の表面(内面)に形成されている。また、図示はしていないが、凹部21dは、かしめ接合部20dの突出壁22の表面(内面)にも形成されている(図12参照)。つまり、凹部21dは、かしめ接合部20dの突出壁22の表面(内面)から側壁23の表面(内面)に亘って形成されている。その他の構成については、上記実施の形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 11, in the caulking
このように、本変形例では、電極体400の積層された極板及び正極集電体500が第一導電部材及び第二導電部材の一例であり、凹部21dは、電極接続部520に形成された溝またはスリットである。具体的には、凹部21dは、電極接続部520の上壁から側壁に亘って形成されたスリットである。
As described above, in the present modification, the stacked electrode plate of the
以上のように、本変形例に係る蓄電素子10によれば、上記実施の形態と同様に、電極体400及び正極集電体500をかしめ接合する際に、電極体400の厚みが薄くなり過ぎるのを抑制することができる。このため、電極体400及び正極集電体500の接合部分において、電極体400の極板が損傷するのを抑制することができる。
As described above, in the
なお、本変形例において、上記実施の形態と同様に、かしめ接合部のカバー部材700側にも凹部を形成してもよい。つまり、正極集電体500及びカバー部材700の双方に、溝またはスリットを形成しておくことで、かしめ接合部の両面(内面及び外面)に凹部を形成することにしてもよい。
In the present modification, as in the above embodiment, a recess may be formed on the
また、本変形例において、蓄電素子10は、カバー部材700を備えていなくてもよい。図12は、本実施の形態の変形例3の他の形態に係るかしめ接合部20eの内部構成を示す断面図である。なお、同図は、図6Bに対応する図である。つまり、図12に示したかしめ接合部20eは、かしめ接合部20dからカバー部材700を取り除いたものである。その他の構成については、かしめ接合部20dと同様であり、詳細な説明は省略する。
Further, in the present modification, the
(変形例4)
上記実施の形態及びその変形例では、第一導電部材及び第二導電部材は、電極体400の積層された極板及びカバー部材700、または、電極体400の積層された極板及び集電体(正極集電体500または負極集電体600)であることとした。しかし、第一導電部材及び第二導電部材は、電極体400を流れる電流の経路に配置されて互いに接合された部材であればよく、特に限定されない。例えば、電極体400と集電体との間にリード等の導電部材が配置される場合には、第一導電部材及び第二導電部材は、電極体400及び当該導電部材であってもよいし、集電体及び当該導電部材であってもよい。
(Modification 4)
In the above embodiment and its modification, the first conductive member and the second conductive member are the electrode plate and the
また、電極端子(正極端子200または負極端子300)が2部材で構成されている場合には、第一導電部材及び第二導電部材は、電極端子を構成する当該2部材であってもよい。また、集電体(正極集電体500または負極集電体600)が2部材で構成されている場合には、第一導電部材及び第二導電部材は、集電体を構成する当該2部材であってもよい。また、第一導電部材及び第二導電部材は、電極端子及び集電体であってもよい。また、容器100を正極または負極の電位に落とす場合には、第一導電部材及び第二導電部材は、電極端子及び容器100であってもよいし、集電体及び容器100であってもよい。
When the electrode terminal (
また、第一導電部材及び第二導電部材は、蓄電素子10を備える蓄電装置(複数の蓄電素子10を備えるモジュール、または、複数の当該モジュールを備えるパック)に備えられていてもよい。例えば、第一導電部材及び第二導電部材がモジュールに備えられている場合には、第一導電部材及び第二導電部材は、蓄電素子10の電極端子及び蓄電素子10間のバスバーや、蓄電素子10の電極端子に接続されたバスバー及びモジュールの外部端子であってもよいし、これらのバスバーが2部材で構成されている場合の当該2部材であってもよい。また、第一導電部材及び第二導電部材がパックに備えられている場合には、第一導電部材及び第二導電部材は、モジュールの外部端子及びモジュール間のバスバーや、モジュールの外部端子に接続されたバスバー及びパックの外部端子であってもよいし、これらのバスバーが2部材で構成されている場合の当該2部材であってもよい。また、蓄電装置にリレーやヒューズが設けられている場合には、第一導電部材及び第二導電部材は、バスバー及びリレーや、バスバー及びヒューズであってもよい。これらの場合でも、第一導電部材及び第二導電部材の構成及びその効果は、上記実施の形態及びその変形例と同様である。
In addition, the first conductive member and the second conductive member may be included in a storage device (a module including a plurality of
さらに、第一導電部材及び第二導電部材は、モジュールまたはパック内の、電極体400を流れる電流の経路に配置されていない2つの金属部材(互いに接合された第一金属部材及び第二金属部材)であってもよい。例えば、第一導電部材及び第二導電部材として、複数の蓄電素子10の両端に配置されて当該複数の蓄電素子10を挟み込むエンドプレート、及び、エンドプレートに接続されて当該複数の蓄電素子10を拘束する拘束バー等が考えられる。または、第一導電部材及び第二導電部材として、複数の蓄電素子10を収容する外装体の外装体本体及び蓋体等も考えられる。また、第一導電部材及び第二導電部材は、隣り合う2つの外装体(隣り合う2つのモジュールケースや、隣り合う2つのパックケース等)であってもよい。
Furthermore, the first conductive member and the second conductive member are two metal members not disposed in the path of the current flowing through the
また、第一導電部材及び第二導電部材は、2つの金属部材ではなく、モジュールまたはパック内の強化プラスチック等の金属部材以外の2つのプレート部(互いに接合された第一プレート部及び第二プレート部)であってもよい。例えば、第一導電部材及び第二導電部材として、上述のエンドプレート及び拘束バーや、外装体の外装体本体及び蓋体等が考えられる。また、第一導電部材及び第二導電部材は、隣り合う2つの外装体(隣り合う2つのモジュールケースや、隣り合う2つのパックケース等)であってもよい。 Also, the first conductive member and the second conductive member are not two metal members, but two plate portions other than metal members such as reinforced plastic in a module or pack (first plate portion and second plate joined to each other Part). For example, as the first conductive member and the second conductive member, the above-described end plate and restraining bar, the outer package main body and lid of the outer package, and the like can be considered. In addition, the first conductive member and the second conductive member may be two adjacent casings (two adjacent module cases, two adjacent pack cases, etc.).
以上のように、本変形例に係る蓄電素子10及び蓄電装置によれば、第一導電部材及び第二導電部材として様々な部材を適用することができる。つまり、本変形例に係る蓄電素子10によれば、上記実施の形態と同様に、2つの導電部材の接合部分が損傷するのを抑制することができる。また、本変形例に係る蓄電装置によれば、2つの導電部材、2つの金属部材または2つのプレート部の接合部分が損傷するのを抑制することができる。また、接合のための部品を使用せずにかしめ接合を行うことができるため、蓄電装置を構成する部品点数を低減することができる。
As described above, according to
(その他の変形例)
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10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。
(Other modifications)
As mentioned above, although the
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、一対のかしめ接合部が互いに対向する位置に配置されていることとした。しかし、かしめ接合部は、対向する位置に配置されていなくてもよい。また、かしめ接合部の個数も特に限定されず、何個のかしめ接合部が電極接続部520に形成されていてもよい。また、電極接続部520の本数も限定されず、正極集電体500は、1本の電極接続部520しか有していないことにしてもよいし、3本以上の電極接続部520を有していることにしてもよい。なお、電極接続部520を1本にした場合には、電極接続部520の両側にダイ41及びポンチ42を配置しやすいため、かしめ接合部を容易に形成することができる。
For example, in the above-mentioned embodiment and its modification, it was decided that a pair of caulking joints are arranged at mutually opposing positions. However, the crimped joints do not have to be arranged at opposite positions. Also, the number of caulking joints is not particularly limited, and any number of caulking joints may be formed in the
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体500は、2つの電極接続部520の双方に、かしめ接合部が形成されていることとしたが、電極接続部520のいずれか一方にのみかしめ接合部が形成されている構成でもよい。また、蓄電素子10において、正極集電体500及び負極集電体600の双方に、かしめ接合部が形成されていることとしたが、正極集電体500及び負極集電体600のいずれか一方にのみかしめ接合部が形成されている構成でもよい。
Further, in the above-described embodiment and the modification thereof, the positive electrode
また、上記実施の形態及びその変形例では、かしめ接合部は、Y軸方向プラス側に突出していることとした。つまり、かしめ接合部は、正極集電体500が電極体400及びカバー部材700に向けて突出した凹凸構造の接合部であることとした。しかし、かしめ接合部は、カバー部材700及び電極体400が正極集電体500に向けて突出した凹凸構造の接合部であることにしてもよい。例えばカバー部材700の方が正極集電体500よりも厚いような場合には、この構成の方が好ましい。または、かしめ接合部は、高さ方向(Y軸方向)につぶされて、外方に突出していない形状であってもよい。
Moreover, in the said embodiment and its modification, it decided that the crimp junction part protruded to the Y-axis direction plus side. That is, the crimped joint portion is a joint portion of a concavo-convex structure in which the positive electrode
また、上記実施の形態及びその変形例では、かしめ接合部は、上面視円形状を有していることとした。しかし、かしめ接合部は、上面視で長円形状、楕円形状または多角形状などであってもよい。 Moreover, in the said embodiment and its modification, it was decided that the caulking joint part had a top view circular shape. However, the caulking joint may have an oval shape, an oval shape, a polygonal shape, or the like in top view.
また、上記実施の形態及びその変形例では、電極体400は、巻回軸が蓋体110に平行となるいわゆる縦巻きの巻回型電極体であることとした。しかし、電極体400は、巻回軸が蓋体110に垂直となるいわゆる横巻きの巻回型電極体であってもよい。また、電極体400の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層したスタック型や、極板を蛇腹状に折り畳んだ形状などであってもよい。
Further, in the above-described embodiment and the modification, the
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体500と電極体400とカバー部材700とが接合されることとしたが、これら以外の部材も一緒に接合されることにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment and its modification, although the positive electrode
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体500と電極体400とカバー部材700とを接合する際にこれらを塑性変形させる例として、クリンチかしめ接合を例示した。しかし、これには限定されず、クリンチかしめ接合とは異なる形態のかしめによる接合でもよい。
Further, in the above-described embodiment and the modified example thereof, clinching and caulking is illustrated as an example of plastically deforming the positive electrode
また、本発明は、このような蓄電素子10の製造方法、蓄電素子10または蓄電装置として実現することができるだけでなく、2つの導電部材(第一導電部材及び第二導電部材)、2つの金属部材(第一金属部材及び第二金属部材)、または、2つのプレート部(第一プレート部及び第二プレート部)を備えるかしめ接合部材としても実現することができる。かしめ接合部材は、蓄電素子10または蓄電装置に備えられていてもよいし、備えられていなくてもよい。例えば、かしめ接合部材が2つのプレート部を備える場合には、かしめ接合部材は、互いに接合された第一プレート部及び第二プレート部を備え、第一プレート部及び第二プレート部は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、当該かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されていることとなる。
Moreover, the present invention can not only be realized as a method of manufacturing such a
この構成によっても、上記の蓄電素子10または蓄電装置と同様の効果を奏することができる。つまり、上述の通り、かしめ接合部材における2つのプレート部の接合部分が損傷するのを抑制することができ、また、オイルが飛散するのを抑制することで、かしめ接合の際のオイルの使用量を低減することができる。さらに、オイルが飛散するのを抑制することで、かしめ接合後の工程での不具合要因を軽減することができる。この不具合要因の軽減とは、例えば、以下の通りである。近年、車両の軽量化を目的としてアルミ材の採用が増えていることから、従来の接合に使用していた抵抗溶接は採用が難しくなっており、塑性変形によるかしめ接合が採用されはじめている。これと同時に車両の剛性向上のために部分的なレーザ溶接等の溶接を実施する機会が増えており、かしめ接合時にオイルが飛散すれば、溶接品質低下の要因となる。これに対し、本発明では、オイルが飛散するのを抑制することができるため、この溶接品質低下を抑制することができる。
Also with this configuration, the same effects as those of the
かしめ接合部材が2つの導電部材または2つの金属部材を備える場合についても、同様である。また、本発明は、かしめ接合部材における当該2つの導電部材、当該2つの金属部材、または、当該2つのプレート部の接合方法(かしめ接合部の形成方法)としても実現することができる。 The same applies to the case where the caulking joint member includes two conductive members or two metal members. The present invention can also be realized as a method of bonding the two conductive members in the caulking bonding member, the two metal members, or the two plate portions (a method of forming a caulking bonding portion).
また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 Further, a form constructed by arbitrarily combining the components included in the above-described embodiment and the modification thereof is also included in the scope of the present invention.
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。 The present invention is applicable to storage devices such as lithium ion secondary batteries.
10 蓄電素子
20、20a、20b、20c、20d、20e、30 接合部
21、21a、21b、21d 凹部
22 突出壁
23 側壁
24 溶接部
400 電極体
410 正極集束部
411 電極体第一突出部
412 電極体第二突出部
420 負極集束部
500 正極集電体
520 電極接続部
521 集電体第一突出部
522 集電体第二突出部
600 負極集電体
700 カバー部材
701 カバー第一突出部
702 カバー第二突出部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第一導電部材及び前記第二導電部材の少なくとも1つに、凹部または貫通孔を形成する第一形成工程と、
前記第一導電部材及び前記第二導電部材のいずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造のかしめ接合部を、前記凹部または前記貫通孔が形成された位置に形成する第二形成工程と
を含む蓄電素子の製造方法。 A method of manufacturing a storage element, comprising: a first conductive member and a second conductive member disposed in a path of current flowing through an electrode body and joined to each other,
Forming a recess or a through hole in at least one of the first conductive member and the second conductive member;
Forming a crimped joint of a concavo-convex structure in which any one of the first conductive member and the second conductive member protrudes toward the other at a position where the recess or the through hole is formed; Method of manufacturing a storage element including the same.
前記電極体を流れる電流の経路に配置され、互いに接合された第一導電部材及び第二導電部材を備え、
前記第一導電部材及び前記第二導電部材は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、
前記かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている
蓄電素子。 A storage element comprising an electrode body,
And a first conductive member and a second conductive member disposed in a path of current flowing through the electrode body and joined to each other,
Each of the first conductive member and the second conductive member has a caulking joint formed of a concavo-convex structure in which one of the first conductive member and the second conductive member protrudes toward the other,
A concave portion recessed from the surface is formed in the caulking joint portion.
前記第一突出部は、前記第一方向と交差する第二方向に突出する第二突出部を有する
請求項2に記載の蓄電素子。 In the caulking joint, the one has a first protrusion projecting in a first direction toward the other,
The storage element according to claim 2, wherein the first protrusion includes a second protrusion protruding in a second direction intersecting the first direction.
請求項2または3に記載の蓄電素子。 The storage element according to claim 2, wherein the recess has a non-circular shape when viewed from the normal direction of the surface.
請求項2〜4のいずれか1項に記載の蓄電素子。 The electric storage device according to any one of claims 2 to 4, wherein the recess is a groove or a slit formed in at least one of the first conductive member and the second conductive member.
請求項2〜5のいずれか1項に記載の蓄電素子。 The electric storage element according to any one of claims 2 to 5, wherein the concave portion is formed on a surface of a side wall adjacent to a protruding protruding wall of the caulking joint.
請求項6に記載の蓄電素子。 The storage element according to claim 6, wherein the recess is formed from the surface of the protruding wall of the caulking joint to the surface of the side wall.
請求項2〜7のいずれか1項に記載の蓄電素子。 The storage element according to any one of claims 2 to 7, wherein a welded portion of the first conductive member and the second conductive member is formed in the recess.
前記第一導電部材は、前記電極体の積層された極板であり、
前記第二導電部材は、集電体である
請求項2〜8のいずれか1項に記載の蓄電素子。 The electrode body has stacked electrode plates,
The first conductive member is a stacked electrode plate of the electrode body,
The storage element according to any one of claims 2 to 8, wherein the second conductive member is a current collector.
互いに接合された第一金属部材及び第二金属部材と、を備え、
前記第一金属部材及び前記第二金属部材は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、
前記かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている
蓄電装置。 A storage element,
A first metal member and a second metal member joined together;
Each of the first metal member and the second metal member has a caulking joint formed of a concavo-convex structure in which one of the first metal member and the second metal member protrudes toward the other,
The electric storage device, wherein the caulking joint portion is formed with a concave portion recessed from the surface.
互いに接合された第一プレート部及び第二プレート部と、を備え、
前記第一プレート部及び前記第二プレート部は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、
前記かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている
蓄電装置。 A storage element,
A first plate portion and a second plate portion joined together;
Each of the first plate portion and the second plate portion has a caulking joint formed of a concavo-convex structure in which one of the first plate portion and the second plate portion protrudes toward the other,
The electric storage device, wherein the caulking joint portion is formed with a concave portion recessed from the surface.
前記第一プレート部及び前記第二プレート部は、いずれか一方が他方に向けて突出する凹凸構造で形成されたかしめ接合部を有し、
前記かしめ接合部には、表面から凹んだ凹部が形成されている
かしめ接合部材。 Comprising a first plate portion and a second plate portion joined together;
Each of the first plate portion and the second plate portion has a caulking joint formed of a concavo-convex structure in which one of the first plate portion and the second plate portion protrudes toward the other,
The caulking joint member has a concave portion recessed from the surface at the caulking joint portion.
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