JP2020047533A - 蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁シートの溶融を抑制できる蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法を提供すること。【解決手段】電極組立体20と、電極組立体20を収容する本体部材31、本体部材31の開口31aを塞ぐように設けられている蓋部材32、及び本体部材31と蓋部材32とが溶接される溶接部33を有するケース30と、電極組立体20とケース30とを絶縁する絶縁シート40と、を備えた蓄電装置10であって、絶縁シート40は、一対の端面被覆部41,41と、底面被覆部42と、一対の側面被覆部43,43と、一対の端面被覆部41,41及び一対の側面被覆部43,43と連続するとともに各タブ群24,25を取り囲むように配置されるはみ出し部44と、を備え、はみ出し部44には、はみ出し部44の先端44aを含む所定範囲Rの先端部46を本体部材31の内側面及び33溶接部から離間させる規制部49が形成されている。【選択図】図1
Description
本発明は、蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法に関する。
従来、電極組立体をケースに収容することにより構成される蓄電装置が知られている(特許文献1参照)。電極組立体は、正極と負極とが積層されることにより層状をなしている。電極組立体には、正極と負極との積層方向に向かって延びる一端面にタブ群が設けられている。タブ群は、積層方向と直交する方向に延在している。タブ群には、同一極性同士を接続する導電部材が設けられている。ケースは、電極組立体を収容する有底角筒状の本体部材と、本体部材の開口を塞ぐように設けられる蓋部材とを備えている。蓋部材は、本体部材に溶接されている。
上記の蓄電装置は、電極組立体とケースとの間を絶縁する絶縁シートを備えている。絶縁シートは、電極組立体を覆う箱状をなしている。絶縁シートは、電極組立体の積層方向の両端面を覆う一対の端面被覆部と、電極組立体の一端面と反対側の他端面を覆う底面被覆部と、電極組立体の積層方向の両端面及び電極組立体の他端面に直交する電極組立体の両側面を覆う一対の側面被覆部と、を備えている。また、絶縁シートは、電極組立体の一端面からタブ群の突出方向にはみ出したはみ出し部を備えている。はみ出し部は、一対の端面被覆部及び一対の側面被覆部に連続しており、タブ群と導電部材とを取り囲むように配置されることで電極組立体とケースとの絶縁性を向上させている。
ところで、電極組立体及び絶縁シートをケースに収容した状態で、絶縁シートのはみ出し部は、ケースの本体部材と蓋部材との境目近傍まで延びている。この状態で、本体部材と蓋部材とを溶接した場合、絶縁シートが溶融してしまうことが考えられる。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、絶縁シートの溶融を抑制できる蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決する蓄電装置は、正極と負極とが積層されるとともに、積層方向に向かって延びる一端面にタブ群が前記積層方向に直交する方向に延在する電極組立体と、
前記電極組立体を収容する有底角筒状の本体部材、当該本体部材の開口を塞ぐように設けられている蓋部材、及び前記本体部材と前記蓋部材とが溶接される溶接部を有するケースと、前記電極組立体を覆うように設けられることで前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁シートと、を備えた蓄電装置であって、前記絶縁シートは、前記電極組立体の前記積層方向の両端面を覆う一対の端面被覆部と、前記電極組立体の前記両端面と前記電極組立体の前記一端面とに直交する前記電極組立体の両側面を覆う一対の側面被覆部と、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部と連続するとともに前記タブ群の突出方向に向かって延びることにより前記タブ群を取り囲むように配置されるはみ出し部と、を備え、前記はみ出し部には、前記はみ出し部の先端を含む所定範囲の先端部を前記本体部材の内側面及び前記溶接部から離間させる規制部が形成されている。
前記電極組立体を収容する有底角筒状の本体部材、当該本体部材の開口を塞ぐように設けられている蓋部材、及び前記本体部材と前記蓋部材とが溶接される溶接部を有するケースと、前記電極組立体を覆うように設けられることで前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁シートと、を備えた蓄電装置であって、前記絶縁シートは、前記電極組立体の前記積層方向の両端面を覆う一対の端面被覆部と、前記電極組立体の前記両端面と前記電極組立体の前記一端面とに直交する前記電極組立体の両側面を覆う一対の側面被覆部と、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部と連続するとともに前記タブ群の突出方向に向かって延びることにより前記タブ群を取り囲むように配置されるはみ出し部と、を備え、前記はみ出し部には、前記はみ出し部の先端を含む所定範囲の先端部を前記本体部材の内側面及び前記溶接部から離間させる規制部が形成されている。
これによれば、規制部により絶縁シートのはみ出し部の先端を含む所定範囲の先端部は、本体部材の内側面及び溶接部から離間するように傾きを有する状態となる。したがって、蓋部材及び本体部材を溶接するときに絶縁シートの溶融を抑制できる。
上記の蓄電装置において、前記規制部は、前記はみ出し部の四隅において、前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部の内側面の一部と、前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部の内側面の一部とが溶着されることにより構成される重なり部を含むとよい。
これによれば、絶縁シートにおけるはみ出し部の四隅に形成される重なり部によってはみ出し部の先端部は、ケースの本体部材の内側面及び溶接部から離間するように傾きを有する状態を保持しやすくなっている。すなわち、はみ出し部の先端部は、本体部材の内側面及び溶接部に近接しないようにする保持力を重なり部から受けている。よって、絶縁シートの溶融をより抑制できる。
上記の蓄電装置において、前記絶縁シートは、前記電極組立体の前記一端面と反対側の他端面を覆う底面被覆部を有し、前記絶縁シートが展開された状態において、前記絶縁シートは、矩形状をなし、前記一対の端面被覆部、及び前記一対の端面被覆部の間に挟まれるとともに第1境界線及び第2境界線を介して前記一対の端面被覆部と連続する前記底面被覆部を有するベース部と、前記ベース部を挟み込むとともに前記第1境界線及び前記第2境界線に直交する第3境界線及び第4境界線を介して前記ベース部と連続する前記一対の側面被覆部、及び前記ベース部及び前記一対の側面被覆部に連続するとともに前記絶縁シートの外周に向けて延出している前記はみ出し部を有する延出部と、を備え、前記一対の側面被覆部は、前記第1境界線及び前記第2境界線の延長線により3つのパーツに区分されており、前記3つのパーツは、前記一対の端面被覆部の一方に連続する一対の第1パーツと、前記一対の端面被覆部の他方に連続する一対の第2パーツと、前記底面被覆部に連続する一対の第3パーツとで構成され、前記電極組立体を前記絶縁シートで覆った状態で、前記一対の側面被覆部は、前記第3パーツが最外層に配置されるとともに前記第1パーツ、前記第2パーツ、及び前記第3パーツの一部が重なるように構成され、前記第1パーツ、前記第2パーツ、及び前記第3パーツの一部が重なるように構成されることにより前記はみ出し部は、前記絶縁シートが重なり合う重層部と、前記絶縁シートが重ならない無層部とにより構成され、前記重なり部は、前記はみ出し部の四隅において、前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部と、前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部とが溶着されることにより構成されるとよい。
これによれば、はみ出し部の無層部同士を溶着している。そのため、絶縁シートの重なりを最小限に抑えることができる。よって、はみ出し部の四隅において、重なり部を構成する絶縁シートの枚数が2枚よりも多くなる場合と比較して、より確実に溶着を実施することができる。したがって、重なり部によってはみ出し部の先端部を本体部材の内側面及び溶接部に近接しないようにする保持力をより発生させやすい。よって、絶縁シートの溶融をより抑制できる。
上記の蓄電装置において、前記はみ出し部は、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部に沿って連続する基端部と、前記先端部とにより構成されており、前記規制部は、前記基端部と前記先端部との境目に形成される山折り部を含むとよい。
これによれば、はみ出し部に山折り部が形成されることにより、はみ出し部の先端部は、絶縁シートの一対の端面被覆部及び一対の側面被覆部に沿って延びる状態に戻り難くなる。すなわち、はみ出し部の先端部は、本体部材の内側面及び溶接部に近接しないようにする保持力を山折り部から受けている。よって、絶縁シートの溶融をより抑制できる。
上記課題を解決する蓄電装置の製造方法は、正極と負極とが積層されるとともに、積層方向に向かって延びる一端面にタブ群が前記積層方向に直交する方向に延在する電極組立体と、前記電極組立体を収容する有底角筒状の本体部材、当該本体部材の開口を塞ぐように設けられている蓋部材、及び前記本体部材と前記蓋部材とが溶接される溶接部を有するケースと、前記電極組立体を覆うように設けられることで前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁シートと、を備えた蓄電装置であって、前記絶縁シートは、前記電極組立体の前記積層方向の両端面を覆う一対の端面被覆部と、前記電極組立体の前記一端面と反対側の他端面を覆う底面被覆部と、前記電極組立体の前記両端面と前記電極組立体の前記一端面とに直交する前記電極組立体の両側面を覆う一対の側面被覆部と、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部と連続するとともに前記タブ群の突出方向に向かって延びることにより前記タブ群を取り囲むように配置されるはみ出し部と、を備え、前記絶縁シートが展開された状態において、前記絶縁シートは、矩形状をなし、前記一対の端面被覆部、及び前記一対の端面被覆部の間に挟まれるとともに第1境界線及び第2境界線を介して前記一対の端面被覆部と連続する底面被覆部を有するベース部と、前記ベース部を挟み込むとともに前記第1境界線及び前記第2境界線に直交する第3境界線及び第4境界線を介して前記ベース部と連続する前記一対の側面被覆部、及び前記ベース部と前記一対の側面被覆部とに連続するとともに前記絶縁シートの外周に向けて延出している前記はみ出し部を有する延出部と、を備え、前記一対の側面被覆部は、前記第1境界線及び前記第2境界線の延長線により3つのパーツに区分されており、前記3つのパーツは、前記一対の端面被覆部の一方に連続する一対の第1パーツと、前記一対の端面被覆部の他方に連続する一対の第2パーツと、前記底面被覆部に連続する一対の第3パーツとで構成され、前記電極組立体を前記絶縁シートで覆った状態で、前記一対の側面被覆部は、前記第3パーツが最外層に配置されるとともに前記第1パーツ、前記第2パーツ、及び前記第3パーツの一部が重なるように構成され、前記第1パーツ、前記第2パーツ、及び前記第3パーツの一部が重なるように構成されることにより前記はみ出し部は、前記絶縁シートが重なり合う重層部と、前記絶縁シートが重ならない無層部とにより構成され、前記はみ出し部は、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部に沿って連続する基端部と、前記はみ出し部の先端を含む所定範囲の先端部とにより構成され、前記はみ出し部には、前記先端部を前記本体部材の内側面及び前記溶接部から離間させる規制部が形成され、前記規制部は、前記はみ出し部の四隅において、前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部と、前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部とが溶着されることにより構成される重なり部と、前記基端部と前記先端部との境目に形成される山折り部とで構成される蓄電装置の製造方法であって、前記一対の端面被覆部及び前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部の前記基端部のそれぞれに対向する一対の中子端面、前記一対の側面被覆部及び前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部の前記基端部のそれぞれに対向する中子側面、前記底面被覆部に対向する中子底面、及び前記中子端面と前記中子側面と連続しており、前記はみ出し部の前記先端部に対向する中子傾斜面を有する角柱型の中子に対し展開された前記絶縁シートを被せ、前記中子の前記中子端面、前記中子側面、及び前記中子底面に沿わせて折り曲げることで前記絶縁シートの前記一対の端面被覆部、前記底面被覆部、前記一対の側面被覆部、及び前記はみ出し部の前記基端部を形成し、前記はみ出し部の前記先端部を前記中子の前記中子傾斜面に沿わせて折り曲げることにより前記はみ出し部には、前記中子端面と前記中子傾斜面との境目及び前記中子側面と前記中子傾斜面との境目が押し付けられることで前記山折り部が形成され、且つ前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部と前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部とが接触する部分を溶着することにより前記重なり部が形成される。
展開された絶縁シートを電極組立体に沿わせて折り曲げることで絶縁シートのはみ出し部に重なり部及び山折り部が形成される場合を考えると、はみ出し部の四隅において重なり部における絶縁シートの重なり具合を均一に調整することは難しい。また、はみ出し部の山折り部を形成するときにはみ出し部の折り曲げ具合を調整することが難しい。
その点、これによれば、展開された絶縁シートを中子に沿わせて折り曲げることで絶縁シートのはみ出し部に重なり部及び山折り部を形成させやすくすることができる。よって、絶縁シートのはみ出し部の先端を含む所定範囲の先端部が、本体部材の内側面及び溶接部から離間するように傾きを有する状態にする規制部を精度良く製造できる。したがって、絶縁シートの溶融を抑制できる蓄電装置が製造しやすくなる。
上記の蓄電装置の製造方法において、前記中子に沿わせて前記絶縁シートを折り曲げるとともに前記山折り部及び前記重なり部を形成する折り曲げ工程と、前記中子から折り曲げた状態の前記絶縁シートを取り出す取り出し工程と、前記取り出し工程後に前記絶縁シートを前記電極組立体に被せる被覆工程と、前記被覆工程後に前記電極組立体及び前記絶縁シートを前記本体部材に収容する収容工程と、前記収容工程後に前記蓋部材を前記本体部材に溶接することにより前記溶接部を形成する溶接工程と、を備えるとよい。
折り曲げ工程において中子に沿うように絶縁シートを折り曲げ、且つ絶縁シートのはみ出し部に規制部を形成したとき、はみ出し部の無層部同士が溶着されている。そのため、折り曲げた状態の絶縁シートは、絶縁シートの一対の端面被覆部を互いに離間させると、電極組立体を絶縁シートの内部に挿入可能な構成となっている。すなわち、折り曲げ工程後には、絶縁シートから中子を取り出す取り出し工程が実施可能である。
取り出し工程後の被覆工程において絶縁シートを電極組立体に被せる被覆工程を実施し、被覆工程後の収容工程において絶縁シート及び電極組立体をケースの本体部材に収容する。このとき、絶縁シートのはみ出し部には、重なり部及び山折り部が既に形成されている。よって、収容工程が完了した時点ではみ出し部の先端部が本体部材の内側面及び溶接部から離間するように傾きを有する状態を維持した状態で電極組立体及び絶縁シートが本体部材に収容される。
収容工程後において蓋部材を本体部材の開口を塞ぐように配置し、溶接工程を実施する。収容工程の段階ではみ出し部の先端部が本体部材の内側面及び溶接部から離間していることから、溶接工程では絶縁シートのはみ出し部の先端部に溶接時の熱が伝達されることが抑制されている。したがって、絶縁シートの溶融を抑制できる蓄電装置を製造することができる。
この発明によれば、絶縁シートの溶融を抑制できる。
以下、蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法を具体化した実施形態を図1〜図10にしたがって説明する。なお、本実施形態の蓄電装置は、車両(自動車及び産業用車両)に搭載されており、車両に搭載された走行用モータを駆動するのに用いられる。また、説明の便宜上、図1については絶縁カバー50が割愛された状態の蓄電装置を記載している。
図1に示すように、蓄電装置10は、リチウムイオン二次電池である。蓄電装置10は、電極組立体20と、ケース30と、絶縁シート40と、を備えている。ケース30には、電極組立体20及び絶縁シート40が収容されている。絶縁シート40は、電極組立体20を覆う箱状をなしている。絶縁シート40は、電極組立体20を覆うように設けられることで電極組立体20とケース30とを絶縁している。絶縁シート40は、樹脂等により構成されている。
図1及び図2に示すように、電極組立体20は、シート状の正極21とシート状の負極22とが積層されることにより長四角柱状に構成されている。電極組立体20は、正極21と負極22との間にセパレータ23を挟み込むことにより構成されている。セパレータ23は、電気伝導にかかるイオン(リチウムイオン)が通過可能な多孔質膜で形成されている。電極組立体20は、正極21と負極22との積層方向Xに向かって延びる一端面S2に正極タブ群24及び負極タブ群25を備えている。正極タブ群24及び負極タブ群25は、各電極21,22に形成される同一極性同士のタブ24a,25aが積層されることにより構成される。正極タブ群24及び負極タブ群25は、電極組立体20の一端面S2から積層方向Xに直交する方向に延在している。正極タブ群24及び負極タブ群25には、ケース30の外部からアクセス可能な正極端子26及び負極端子27と、各端子26,27及び各タブ群24,25の同一極性同士を接続する正極導電部材28及び負極導電部材29とが接続されている。
図1に示すように、ケース30は、本体部材31と、蓋部材32とを有している。本体部材31は、有底角筒状をなしている。本体部材31は、電極組立体20を収容している。本体部材31は、電極組立体20が長四角柱状をなしていることに対応して内部空間が長四角筒状に形成されている。本体部材31の大きさは、内部空間に電極組立体20が収容された状態において電極組立体20の外面との間に所定の隙間が形成される程度に設定されている。蓋部材32は、本体部材31の開口31aを塞ぐように設けられている。蓋部材32は、本体部材31の開口31aに溶接されている。本体部材31と蓋部材32との境界部分の溶接された部分を溶接部33とする。蓋部材32を本体部材31に溶接させた状態で、電極組立体20の各端子26,27は、蓋部材32を貫通してケース30の外部に露出している。このとき、各端子26,27と、蓋部材32との間には絶縁リング80が設けられている。絶縁リング80は、蓋部材32を貫通してケース30の内外に位置している。絶縁リング80が設けられることにより電極組立体20の各端子26,27とケース30の蓋部材32との絶縁性が確保されている。
図1及び図3に示すように、絶縁シート40は、一対の端面被覆部41,41と、底面被覆部42と、一対の側面被覆部43,43とを備えている。一対の端面被覆部41,41は、電極組立体20の積層方向Xの両端面S1を覆う部分である。底面被覆部42は、電極組立体20の一端面S2と反対側の他端面S3を覆う部分である。一対の側面被覆部43,43は、電極組立体20の両端面S1と電極組立体20の一端面S2とに直交する電極組立体20の両側面S4を覆う部分である。また、絶縁シート40は、一対の端面被覆部41,41と一対の側面被覆部43,43と連続するはみ出し部44を備えている。はみ出し部44は、電極組立体20の正極タブ群24及び負極タブ群25の突出方向に向かって延びている。はみ出し部44は、正極タブ群24、負極タブ群25、正極導電部材28、及び負極導電部材29の周囲を取り囲むように配置されている。
図4(a)及び図4(b)に示すように、蓄電装置10は、絶縁カバー50を備えている。絶縁カバー50は、ケース30の本体部材31の内部空間に合わせて長四角板状をなしている。絶縁カバー50は、分割構造を有しており、第1部品51及び第2部品52により構成されている。絶縁カバー50は、積層方向Xにおいて第1部品51と第2部品52とを連結されることにより構成されている。絶縁カバー50は、図示しない固定部材により絶縁リング80と正極導電部材28及び負極導電部材29との間に固定されている。絶縁カバー50は、絶縁カバー50の外縁から電極組立体20に向けて延出するフランジ部53を備えている。フランジ部53は、環状に形成されており、電極組立体20の短辺方向及び長辺方向において、絶縁カバー50の一対の端面被覆部41,41及び一対の側面被覆部43,43よりも蓄電装置10の内部寄りに位置している。フランジ部53は、正極導電部材28及び負極導電部材29の周囲を取り囲むように設けられている。これにより電極組立体20とケース30(本体部材31)との絶縁性が向上している。なお、図4(a)及び図4(b)に記載される各導電部材28,29の形状は、説明の便宜上簡略化して記載している。
図3、図4(a)、及び図4(b)に示すように、絶縁シート40において、はみ出し部44の先端44aを含む所定範囲Rの先端部46は、ケース30の本体部材31の内側面及びケース30の溶接部33から離間するように傾斜している。先端部46は、はみ出し部44の先端44aが絶縁カバー50のフランジ部53よりも蓄電装置10の内部寄りに位置するように傾斜している。
先端部46が傾斜している理由は、はみ出し部44に規制部49が形成されているためである。規制部49は、はみ出し部44の先端44aを含む所定範囲Rの先端部46を本体部材31の内側面及び溶接部33から離間させるように傾きを有する状態に保持する保持力を発生させる構成である。規制部49は、重なり部47(図3参照)と、山折り部48とで構成されている。
図3に示すように、重なり部47は、絶縁シート40のはみ出し部44の四隅Cにおいて、端面被覆部41に連続しているはみ出し部44の内側面の一部と、側面被覆部43に連続しているはみ出し部44の内側面の一部とが溶着されることで構成されている。山折り部48は、はみ出し部44における一対の端面被覆部41,41及び一対の側面被覆部43,43に沿って連続する基端部45と、はみ出し部44の先端部46との境目に形成される折れ曲がり部分である。重なり部47が形成されることによりはみ出し部44は、蓄電装置10の内部に向けて引っ張られる。そのため、はみ出し部44の先端部46は蓄電装置10の内部に向けて傾斜を有する状態に保持される。また、山折り部48が形成されることによりはみ出し部44の先端部46は、一対の端面被覆部41,41及び一対の側面被覆部43,43に沿って延びる状態に戻り難くなる。
ここで、所定範囲Rについて説明する。
図4(a)及び図4(b)に示すように、本実施形態におけるはみ出し部44の先端部46が傾きを有する状態に保持されていない場合、絶縁シート40は、ケース30の溶接部33の近傍に至るまで延びている可能性がある。そのため、本体部材31と蓋部材32とを溶接したときに絶縁シート40のはみ出し部44の先端44aが溶接部33に発生する熱により溶融してしまうことがある。
図4(a)及び図4(b)に示すように、本実施形態におけるはみ出し部44の先端部46が傾きを有する状態に保持されていない場合、絶縁シート40は、ケース30の溶接部33の近傍に至るまで延びている可能性がある。そのため、本体部材31と蓋部材32とを溶接したときに絶縁シート40のはみ出し部44の先端44aが溶接部33に発生する熱により溶融してしまうことがある。
そのため、本実施形態では、はみ出し部44の先端部46をケース30の本体部材31の内側面及び溶接部33から離間させるように傾きを有する状態に保持するために重なり部47及び山折り部48を形成している。しかし、はみ出し部44に先端部46が傾きを有する状態に保持されたとしても、はみ出し部44が屈曲する起点となる箇所が溶接部33に近い位置にあると、溶接部33に発生する熱を受けてしまう可能性がある。よって、本実施形態の所定範囲Rとは、先端部46が傾きを有する状態に保持されたとしても溶接部33に発生する熱により絶縁シート40が溶融しないことを予め実験的に確認して設定される範囲である。
また、絶縁カバー50が採用され、仮に本実施形態における絶縁シート40の先端部46の構成が採用されていない場合を考える。この場合、電極組立体20とケース30との絶縁性を確保する目的であれば、絶縁カバー50のフランジ部53と、絶縁シート40のはみ出し部44とを積層方向Xに直交する方向においてオーバーラップさせる構成を採用することが考えられる。しかし、このように構成されると、例えば、はみ出し部44の先端44aと絶縁カバー50のフランジ部53の先端とが干渉してしまうことがある。それに伴い、はみ出し部44の先端44aと絶縁カバー50のフランジ部53の先端との間に隙間が生じてしまい、電極組立体20の絶縁性が低下してしまう。よって、本実施形態の所定範囲Rとは、先端部46が傾きを有する状態に保持されたとしても絶縁シート40のはみ出し部44の先端44aと絶縁カバー50のフランジ部53の先端とが干渉しないことを予め実験的に確認して設定される範囲である。本実施形態における所定範囲Rは、上記した2つの観点を考慮して設定されている。
図5に示すように、絶縁シート40が展開された状態において、絶縁シート40は、長四角状に形成されたベース部61と、ベース部61から絶縁シート40の外周に向けて延出した延出部62とからなり、全体として長四角状(矩形状)をなしている。ベース部61は、一対の端面被覆部41,41及び底面被覆部42により構成されている。一対の端面被覆部41,41と、底面被覆部42とは絶縁シート40の長辺方向に連続している。底面被覆部42は、一対の端面被覆部41,41の間に挟まれている。一対の端面被覆部41,41と、底面被覆部42とは第1境界線B1及び第2境界線B2を介して連続している。延出部62は、一対の側面被覆部43,43及びはみ出し部44により構成されている。一対の側面被覆部43,43とベース部61とは、絶縁シート40の短辺方向に連続している。一対の側面被覆部43,43は、ベース部61を挟み込んでいる。一対の側面被覆部43,43と、ベース部61とは各境界線B1,B2に直交する第3境界線B3及び第4境界線B4を介して連続している。はみ出し部44は、ベース部61及び一対の側面被覆部43,43と連続するとともに絶縁シート40の外周に向けて延出している。はみ出し部44は、ベース部61の短辺及び一対の側面被覆部43,43の短辺から絶縁シート40の長辺方向に向けて延出している。一対の側面被覆部43,43は、第1境界線B1及び第2境界線B2の延長線によって連続する3つのパーツに区分される。3つのパーツは、一対の端面被覆部41,41の一方の短辺に連続する一対の第1パーツ43a,43aと、一対の端面被覆部41,41の他方の短辺に連続する一対の第2パーツ43b,43bと、底面被覆部42の短辺に連続する一対の第3パーツ43c,43cとで構成されている。このように構成された絶縁シート40で電極組立体20を覆う場合、絶縁シート40は、各境界線B1,B2を折り曲げることで電極組立体20の両端面S1を一対の端面被覆部41,41により覆い、各境界線B3,B4を折り曲げることで電極組立体20の両側面S4を一対の側面被覆部43,43で覆う。
図1及び図5に示すように、電極組立体20を絶縁シート40で覆った状態で、一対の側面被覆部43,43は、第3パーツ43cが最外層に配置されるとともに第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cの一部が重なるように構成されている。第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cにより側面被覆部43が形成されることにより、絶縁シート40を展開した状態で絶縁シート40には、各境界線B1,B2,B3,B4が互いに直交する4つの直角交点Pを起点として各直角交点Pから離間するように斜めに延びる折り曲げ線Jが形成される。また、第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cの一部が重なり合うことによりはみ出し部44は、絶縁シート40が重なり合う重層部44bと、絶縁シート40が重ならない無層部44cとにより構成される。上記した重なり部47は、はみ出し部44の四隅Cにおいて、端面被覆部41に連続するはみ出し部44における無層部44cの内側面の一部と、側面被覆部43に連続するはみ出し部44における無層部44cの内側面の一部とが溶着されることで構成されている。なお、第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cが重なり合っている部分は、超音波を用いて溶着されている。
次に、蓄電装置10の製造方法について説明する。なお、図6〜図8に記載される中子70の支柱76の突出方向が鉛直方向上向きになっているが、説明の便宜上鉛直上向きになっているだけであり、本来は中子70の支柱76の突出方向は、鉛直方向下向きである。
蓄電装置10の製造方法は、折り曲げ工程と、取り出し工程と、被覆工程と、収容工程と、溶接工程とを備えている。
図6に示すように、折り曲げ工程では、角柱状の中子70を用いる。中子70は、一対の中子端面71,71と、中子底面72と、一対の中子側面73,73と、中子天面74と、中子傾斜面75とを備えている。一対の中子端面71,71は、絶縁シート40の一対の端面被覆部41,41及び端面被覆部41に連続するはみ出し部44の基端部45にそれぞれ対向する。よって、一対の中子端面71,71は、一対の端面被覆部41,41よりも大きい。中子底面72は、絶縁シート40の底面被覆部42に対向する。中子底面72の大きさは、底面被覆部42と同じである。一対の中子側面73,73は、絶縁シート40の一対の側面被覆部43,43及び側面被覆部43に連続するはみ出し部44の基端部45にそれぞれ対向する。よって、一対の中子側面73,73は、一対の側面被覆部43,43よりも大きい。中子天面74は、中子底面72と反対側に位置する。中子傾斜面75は、一対の中子端面71,71及び一対の中子側面73,73と連続しており、中子天面74に至るまで延びる傾斜面である。中子傾斜面75は、絶縁シート40のはみ出し部44の先端部46に対向する。また、中子70の中子天面74には、長四角柱状の支柱76が設けられている。支柱76は、作業台上に載置される。折り曲げ工程では、中子70に絶縁シート40を覆い被せる場合、中子70の支柱76を鉛直方向下向きにする。折り曲げ工程は、中子70に対して展開された絶縁シート40を被せ、絶縁シート40を中子70の各面71,72,73,75に沿わせて折り曲げる工程である。
図6に示すように、折り曲げ工程では、角柱状の中子70を用いる。中子70は、一対の中子端面71,71と、中子底面72と、一対の中子側面73,73と、中子天面74と、中子傾斜面75とを備えている。一対の中子端面71,71は、絶縁シート40の一対の端面被覆部41,41及び端面被覆部41に連続するはみ出し部44の基端部45にそれぞれ対向する。よって、一対の中子端面71,71は、一対の端面被覆部41,41よりも大きい。中子底面72は、絶縁シート40の底面被覆部42に対向する。中子底面72の大きさは、底面被覆部42と同じである。一対の中子側面73,73は、絶縁シート40の一対の側面被覆部43,43及び側面被覆部43に連続するはみ出し部44の基端部45にそれぞれ対向する。よって、一対の中子側面73,73は、一対の側面被覆部43,43よりも大きい。中子天面74は、中子底面72と反対側に位置する。中子傾斜面75は、一対の中子端面71,71及び一対の中子側面73,73と連続しており、中子天面74に至るまで延びる傾斜面である。中子傾斜面75は、絶縁シート40のはみ出し部44の先端部46に対向する。また、中子70の中子天面74には、長四角柱状の支柱76が設けられている。支柱76は、作業台上に載置される。折り曲げ工程では、中子70に絶縁シート40を覆い被せる場合、中子70の支柱76を鉛直方向下向きにする。折り曲げ工程は、中子70に対して展開された絶縁シート40を被せ、絶縁シート40を中子70の各面71,72,73,75に沿わせて折り曲げる工程である。
折り曲げ工程では、中子70の中子底面72に絶縁シート40を被せる。このとき、中子70の中子底面72に、絶縁シート40の底面被覆部42を重ねる。
図6及び図7に示すように、絶縁シート40を中子70の各面71,72,73に沿わせて折り曲げることで、絶縁シート40の一対の端面被覆部41,41、底面被覆部42、一対の側面被覆部43,43、及びはみ出し部44の基端部45を形成する。側面被覆部43を形成するとき、第3パーツ43cが最外層に配置されるとともに第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cの一部が重なり合うように絶縁シート40を折り曲げる。このとき、絶縁シート40の第1パーツ43a及び第2パーツ43bには、折り曲げ線Jが形成される。また、第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cの一部が重なり合うように絶縁シート40を折り曲げるため、絶縁シート40のはみ出し部44には、重層部44b及び無層部44cが形成される。
図6及び図7に示すように、絶縁シート40を中子70の各面71,72,73に沿わせて折り曲げることで、絶縁シート40の一対の端面被覆部41,41、底面被覆部42、一対の側面被覆部43,43、及びはみ出し部44の基端部45を形成する。側面被覆部43を形成するとき、第3パーツ43cが最外層に配置されるとともに第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cの一部が重なり合うように絶縁シート40を折り曲げる。このとき、絶縁シート40の第1パーツ43a及び第2パーツ43bには、折り曲げ線Jが形成される。また、第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cの一部が重なり合うように絶縁シート40を折り曲げるため、絶縁シート40のはみ出し部44には、重層部44b及び無層部44cが形成される。
図6及び図8に示すように、絶縁シート40の一対の端面被覆部41,41、底面被覆部42、及び一対の側面被覆部43,43を形成した後、絶縁シート40のはみ出し部44の先端部46を中子70の中子傾斜面75に沿わせるように折り曲げる。このとき、はみ出し部44には、中子70の中子端面71と中子傾斜面75との境目L1及び中子70の中子側面73と中子傾斜面75との境目L2が押し付けられることで山折り部48が形成される。
はみ出し部44を中子70の中子傾斜面75に沿わせて折り曲げることで端面被覆部41に連続するはみ出し部44の無層部44cにおける内側面の一部と、側面被覆部43に連続するはみ出し部44における無層部44cの内側面の一部とが接触する。当該接触する部分を図示しないヒートブロックにより挟みこみ熱を加えることによりはみ出し部44の無層部44c同士が溶着される。端面被覆部41に連続するはみ出し部44の無層部44cと、側面被覆部43に連続するはみ出し部44の無層部44cとが溶着されることにより重なり部47が形成される。重なり部47の形成に伴い、はみ出し部44の先端部46が中子70の中子傾斜面75に沿った状態で保持される。これにより、はみ出し部44の先端部46が傾きを有する状態で保持され、折り曲げ工程が完了する。なお、側面被覆部43において、第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cが重なりあっている部分は超音波を用いて溶着されている。
上記のように絶縁シート40を折り曲げることにより、はみ出し部44の重層部44b及び側面被覆部43の第1パーツ43aと第2パーツ43bとが重なり合う部分は、一対の端面被覆部41,41を互いに離間する方向に移動させることで中子70が取り出せる程度に開口させることができる。
図9に示すように、折り曲げ工程後に取り出し工程を実施する。取り出し工程では、一対の端面被覆部41,41を互いに離間する方向(図9中の紙面左右方向)に移動させた状態で、絶縁シート40を作業台から離間する方向(図9中の紙面上方向)に向けて移動させることで、中子70が絶縁シート40から取り出される。なお、一対の端面被覆部41,41は、図示しない吸引装置により吸着され、互いに離間する方向に移動させられる。
図10に示すように、取り出し工程後に被覆工程を実施する。被覆工程では、はみ出し部44の重層部44b及び側面被覆部43の第1パーツ43aと第2パーツ43bとが重なり合う部分を開口させたまま、絶縁シート40を電極組立体20に被せる。被覆工程では、絶縁シート40の底面被覆部42を電極組立体20の他端面S3に重なるように絶縁シート40を電極組立体20に被せる。その後、一対の端面被覆部41,41を互いに近接する方向に移動させることで、電極組立体20を絶縁シート40により覆った状態にすることで被覆工程が完了する。
図1に示すように、被覆工程後に収容工程を実施する。収容工程では、電極組立体20を絶縁シート40により覆った状態で、電極組立体20及び絶縁シート40をケース30の本体部材31に収容する。なお、収容工程が完了した段階では、絶縁シートのはみ出し部には、重なり部47及び山折り部48が既に形成されている。よって、収容工程が完了した時点ではみ出し部44の先端部46が本体部材31の内側面及び溶接部33から離間するように傾きを有する状態を維持した状態で電極組立体20及び絶縁シート40が本体部材31に収容される。
収容工程後に溶接工程を実施する。溶接工程では、蓋部材32を本体部材31の開口31aを塞ぐように配置し、本体部材31と蓋部材32の境界部分を溶接することにより溶接部33を形成する。溶接工程が実施された後、蓋部材32に形成された図示しない注液孔からケース30の内部に電解液を注入して、注液孔を注液栓によって塞ぐことで、蓄電装置10の製造が完了する。
本実施形態では以下の作用及び効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、規制部49により絶縁シート40のはみ出し部44の先端44aを含む所定範囲Rの先端部46は、本体部材31の内側面及び溶接部33から離間するように傾きを有する状態となる。したがって、蓋部材32及び本体部材31を溶接するときに絶縁シート40の溶融を抑制できる。
(1)本実施形態では、規制部49により絶縁シート40のはみ出し部44の先端44aを含む所定範囲Rの先端部46は、本体部材31の内側面及び溶接部33から離間するように傾きを有する状態となる。したがって、蓋部材32及び本体部材31を溶接するときに絶縁シート40の溶融を抑制できる。
(2)絶縁シート40におけるはみ出し部44の四隅Cに形成される重なり部47によってはみ出し部44の先端部46は、ケース30の本体部材31の内側面及び溶接部33から離間するように傾きを有する状態を保持しやすくなっている。すなわち、はみ出し部44の先端部46は、本体部材31の内側面及び溶接部33に近接しないようにする保持力を重なり部47から受けている。よって、絶縁シート40の溶融をより抑制できる。
(3)本実施形態では、はみ出し部44の無層部44c同士を溶着している。そのため、絶縁シート40の重なりを最小限に抑えることができる。よって、はみ出し部44の四隅Cにおいて、重なり部47を構成する絶縁シート40の枚数が2枚よりも多くなる場合と比較して、より確実に溶接を実施することができる。したがって、重なり部47によってはみ出し部44の先端部46を本体部材31の内側面及び溶接部33に近接しないようにする保持力をより発生させやすい。よって、絶縁シート40の溶融をより抑制できる。
(4)本実施形態では、はみ出し部44に山折り部48が形成されることにより、はみ出し部44の先端部46は、絶縁シート40の一対の端面被覆部41,41及び一対の側面被覆部43,43に沿って延びる状態に戻り難くなる。すなわち、はみ出し部44の先端部46は、本体部材31の内側面及び溶接部33に近接しないようにする保持力を山折り部48から受けている。よって、絶縁シート40の溶融をより抑制できる。
(5)展開された絶縁シート40を電極組立体20に沿わせて折り曲げることで絶縁シート40のはみ出し部44に重なり部47及び山折り部48が形成される場合を考えると、はみ出し部44の四隅Cにおいて重なり部47における絶縁シート40の重なり具合を均一に調整することは難しい。また、はみ出し部44の山折り部48を形成するときにはみ出し部44の折り曲げ具合を調整することが難しい。
その点、本実施形態の蓄電装置10の製造方法によれば、展開された絶縁シート40を中子70に沿わせて折り曲げることで絶縁シート40のはみ出し部44に重なり部47及び山折り部48を形成させやすくすることができる。よって、絶縁シート40のはみ出し部44の先端44aを含む所定範囲Rの先端部46が、本体部材31の内側面及び溶接部33から離間するように傾きを有する状態にする規制部49を精度良く製造できる。したがって、絶縁シート40の溶融を抑制できる蓄電装置10が製造しやすくなる。
(6)折り曲げ工程において中子70に沿うように絶縁シート40を折り曲げ、且つ絶縁シート40のはみ出し部44に規制部49を形成したとき、はみ出し部44の無層部44c同士が溶着されている。そのため、折り曲げた状態の絶縁シート40は、絶縁シート40の一対の端面被覆部41,41を互いに離間させると、電極組立体20を絶縁シート40の内部に挿入可能な構成となっている。すなわち、折り曲げ工程後には、絶縁シート40から中子70を取り出す取り出し工程が実施可能である。
取り出し工程後の被覆工程において絶縁シート40を電極組立体20に被せる被覆工程を実施し、被覆工程後の収容工程において絶縁シート40及び電極組立体20をケース30の本体部材31に収容する。このとき、絶縁シート40のはみ出し部44には、重なり部47及び山折り部48が既に形成されている。よって、収容工程が完了した時点ではみ出し部44の先端部46が本体部材31の内側面及び溶接部33から離間するように傾きを有する状態を維持した状態で電極組立体20及び絶縁シート40が本体部材31に収容される。
収容工程後において蓋部材32を本体部材31の開口31aを塞ぐように配置し、溶接工程を実施する。収容工程の段階ではみ出し部44の先端部46が本体部材31の内側面及び溶接部33から離間していることから、溶接工程では絶縁シート40のはみ出し部44の先端部46に溶接時の熱が伝達されることが抑制されている。したがって、絶縁シート40の溶融を抑制できる蓄電装置10を製造することができる。
(7)重なり部47は、はみ出し部44の四隅からケース30の本体部材31の内側面に向けて突出するように形成されてしまい、本体部材31と蓋部材32との溶接部33に近接してしまうことが考えられる。しかし、重なり部47は、複数枚の絶縁シート40を重ね合わせた分だけ絶縁シート40の厚さが厚くなる。そのため、絶縁シート40の溶融が抑制されている。
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
〇 蓄電装置10の製造方法において、中子70を絶縁シート40で覆った後、中子70及び絶縁シート40を本体部材31の内部に収容し、中子70を絶縁シート40から取り出してもよい。その後、絶縁シート40に電極組立体20を挿入するように変更してもよい。
〇 蓄電装置10の製造方法において、中子70を絶縁シート40で覆った後、中子70及び絶縁シート40を本体部材31の内部に収容し、中子70を絶縁シート40から取り出してもよい。その後、絶縁シート40に電極組立体20を挿入するように変更してもよい。
〇 折り曲げ工程で、絶縁シート40は中子70の各面71,72,73,75に沿わせて折り曲げていたが、これに限らない。例えば、展開された絶縁シート40を電極組立体20に沿わせて折り曲げるように変更してもよい。この場合、はみ出し部44の先端部46を傾きを有する状態に保持するとき、はみ出し部44の無層部44c同士を接続するように折り曲げることが難しくなる可能性がある。そのため、展開された状態の絶縁シート40に事前に重なり部47が形成されるように折り曲げ線をつけておくとよい。このようにすることで、展開された絶縁シート40を電極組立体20に沿わせて折り曲げたとき、はみ出し部44の無層部44c同士が接触している部分が形成されやすくなる。ひいては、接触している部分を溶着することで重なり部47が形成されるため、先端部46の製造を簡易的にすることができる。
〇 本実施形態では、山折り部48は、基端部45と先端部46との境目に形成される折れ曲がり部分であったが、これに限らない。例えば、山折り部48は、展開された状態の絶縁シート40のベース部61及び一対の側面被覆部43,43と、はみ出し部44との境目に形成される折れ曲がり部分であってもよい。この場合、中子70の中子端面71と中子傾斜面75との境目L1及び中子70の中子側面73と中子傾斜面75との境目L2のそれぞれが、展開された状態の絶縁シート40のベース部61及び一対の側面被覆部43,43とはみ出し部44との境目に一致するように変更する。
〇 本実施形態の規制部49は、重なり部47と、山折り部48とにより構成されていたが、例えば、規制部49は、重なり部47により構成され、山折り部48を割愛してもよい。この場合、中子70の中子端面71と中子傾斜面75との境目L1及び中子70の中子側面73と中子傾斜面75との境目L2に対してはみ出し部44の先端部46を強く押し付けすぎないようにする。
〇 また、本実施形態の規制部49は、山折り部48により構成され、重なり部47を割愛した構成としてもよい。この場合、例えば、展開された状態の絶縁シート40における重なり部47を構成する部分を切り取っておくとよい。このようにすることで、重なり部47を構成する部分を切り取った絶縁シート40を中子70に沿わせて折り曲げたとき、端面被覆部41に連続するはみ出し部44の一方の辺と、側面被覆部43に連続するはみ出し部44の一方の辺とが互いに一致するように折り曲げられる。なお、規制部49を山折り部48のみで構成するのであれば、中子70の中子端面71と中子傾斜面75との境目L1及び中子70の中子側面73と中子傾斜面75との境目L2に対してはみ出し部44を本実施形態よりも強く押し付けるようにするとよい。山折り部48をこのように構成することで、はみ出し部44の先端部46を傾きを有する状態に保持する保持力を強くすることができる。
〇 さらに、重なり部47を構成する部分を切り取った絶縁シート40を中子70に沿わせて折り曲げたとき、端面被覆部41に連続するはみ出し部44の一方の辺と、側面被覆部43に連続するはみ出し部44の一方の辺とが互いに一致するが、当該一致する部分をテープ等で補強してもよい。そして、当該一致する部分とテープとにより重なり部を構成してもよい。このように変更しても、はみ出し部44の先端部46は、テープにより保持力を受けて傾きを有する状態に保持することができる。
〇 また、本実施形態の重なり部47は、本体部材31の内側面及び溶接部33に近接するように構成されるが、例えば、重なり部47をはみ出し部44の内部に向けて突出するように形成してもよい。この場合、端面被覆部41に連続するはみ出し部44の無層部44cにおける外側面の一部と、側面被覆部43に連続するはみ出し部44の無層部44cにおける外側面の一部とを接着剤を用いて固定することで重なり部47を構成してもよい。この場合、展開された状態の絶縁シート40を中子70に沿わせて折り曲げることで形成することができない。そのため、展開された絶縁シート40を電極組立体20を覆うように折り曲げるように変更する。
〇 はみ出し部44の四隅Cにおいて、第1パーツ43a及び第2パーツ43bの一部が重なり合うことで、側面被覆部43に連続するはみ出し部44に無層部44cが形成されていたが、これに限らない。例えば、側面被覆部43に連続するはみ出し部44を重層部44bのみで構成するようにしてもよい。この場合、端面被覆部41に連続するはみ出し部44における無層部44cの内側面の一部と、側面被覆部43に連続するはみ出し部44における重層部44bの内側面の一部と、を溶着することで重なり部47を形成する。このとき、重なり部47は、3枚分の絶縁シート40が重なりあって構成されるため、絶縁シート40の溶融をより抑制できる。
ただし、本変更例のように絶縁シート40を構成した場合、一対の端面被覆部41,41を互いに離間するように移動させることができなくなる。そのため、蓄電装置10の製造方法の折り曲げ工程を、展開された絶縁シート40を電極組立体20に沿わせて折り曲げるように変更する。
〇 また、はみ出し部44の先端部46が傾きを有する状態に保持することができるのであれば、はみ出し部44をどのように折り曲げてもよい。どのように折り曲げても絶縁シート40が複数枚重なる重なり部が形成され、重なり部によってはみ出し部44に保持力を作用させられればよい。
〇 絶縁シート40には、側面被覆部43を形成したときに第1パーツ43a及び第2パーツ43bに折り曲げ線Jが形成されていたが、例えば、展開された絶縁シート40に折り曲げ線Jが形成されるべき目標位置としての罫線を形成し、絶縁シート40を折り曲げる前に当該罫線を折り曲げて折り曲げ線Jを形成しておいてもよい。
〇 絶縁シート40の側面被覆部43を形成するとき、第3パーツ43cが最外層に配置されるとともに第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cの一部を重ね合わせるように絶縁シート40を折り曲げることで折り曲げ線Jが形成されていたが、これに限らない。例えば、一対の側面被覆部43,43を3つのパーツに区分するときの第1境界線B1及び第2境界線B2の延長線部分に事前に切れ込みを入れておき、第1パーツ43aと第2パーツ43bとの一部を重ね合わせるように折り曲げた後、第3パーツ43cを最外層に配置されるように折り曲げてもよい。
また、絶縁シート40の一対の側面被覆部43,43の形成方法は、本実施形態及び上記変形例に限らず、絶縁シート40で電極組立体20を覆うことができれば、絶縁シート40をどのように折り曲げてもよいし、どのように切り込みをいれてもよい。
〇 一対の側面被覆部43,43において、第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cが重なり合っている部分は、超音波を用いて溶着されていたが、接着剤やテープ等で固定するようにしてもよい。ただし、本実施形態では、一対の端面被覆部41,41を互いに離間するように移動させる必要がある。よって、第1パーツ43a、第2パーツ43b、及び第3パーツ43cを接着剤及びテープ等で固定する場合には、一対の端面被覆部41,41を互いに離間させるように移動させたとしても固定が解除されない程度の接着力を有するものを採用することが好ましい。
〇 展開された状態の絶縁シート40は、長四角状であったが、正方形状であってもよい。すなわち、展開された状態の絶縁シート40は、矩形状であればよい。
〇 絶縁シート40は、底面被覆部42を備えていたが、これに限らない。例えば、絶縁シート40を一対の端面被覆部41,41及び一対の側面被覆部43,43で構成され、底面被覆部42を割愛した構成としてもよい。この場合であっても、本実施形態及び上記の変更例に記載した重なり部及び山折り部の少なくとも一方を有する規制部49を形成するようにする。そして、好ましくは、電極組立体20の他端面S3を覆うように別部材の絶縁体を底面被覆部42が割愛された代替として採用し、電極組立体20の他端面S3と本体部材31の内底面との間を絶縁するようにするとよい。
〇 絶縁シート40は、底面被覆部42を備えていたが、これに限らない。例えば、絶縁シート40を一対の端面被覆部41,41及び一対の側面被覆部43,43で構成され、底面被覆部42を割愛した構成としてもよい。この場合であっても、本実施形態及び上記の変更例に記載した重なり部及び山折り部の少なくとも一方を有する規制部49を形成するようにする。そして、好ましくは、電極組立体20の他端面S3を覆うように別部材の絶縁体を底面被覆部42が割愛された代替として採用し、電極組立体20の他端面S3と本体部材31の内底面との間を絶縁するようにするとよい。
〇 本実施形態の絶縁カバー50は、第1部品51及び第2部品52により構成されていたが、例えば第1部品51及び第2部品52の少なくとも一方を用いる構成であればよい。この点について詳しく説明する。
例えば、電極組立体20の正極タブ群24及び負極タブ群25は、電極組立体20の両端面S1のいずれかに向かって湾曲した形状を有している(図4(a)参照)。絶縁カバー50を第1部品51又は第2部品52のいずれで構成したとしても、好ましくは、第1部品51又は第2部品52のいずれかのフランジ部53が、電極組立体20の正極タブ群24及び負極タブ群25の湾曲している部分を覆うように配置されているとよい。
〇 電極組立体20は、長四角柱状に限らず、矩形柱状をなしていればよい。また、電極組立体20の形状に応じて本体部材31の内部空間を適宜変更するとよい。
〇 蓄電装置10は、電極組立体20と、ケース30と、絶縁シート40を備え、絶縁カバー50を備えていない構成を採用してもよい。この場合、本実施形態における所定範囲Rの設定を適宜変更する。
〇 蓄電装置10は、電極組立体20と、ケース30と、絶縁シート40を備え、絶縁カバー50を備えていない構成を採用してもよい。この場合、本実施形態における所定範囲Rの設定を適宜変更する。
〇 蓄電装置10は、リチウムイオン二次電池に限らず、ニッケル水素電池等の他の二次電池でもよい。
〇 蓄電装置10は、二次電池に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタであってもよい。
〇 蓄電装置10は、二次電池に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタであってもよい。
10…蓄電装置、20…電極組立体、21…正極、22…負極、24…正極タブ群、25…負極タブ群、30…ケース、31…本体部材、31a…本体部材の開口、32…蓋部材、33…溶接部、40…絶縁シート、41…端面被覆部、42…底面被覆部、43…側面被覆部、43a…第1パーツ、43b…第2パーツ、43c…第3パーツ、44…はみ出し部、44a…はみ出し部の先端、44b…重層部、44c…無層部、45…基端部、46…先端部、47…重なり部、48…山折り部、49…規制部、61…ベース部、62…延出部、70…中子、71…中子端面、72…中子底面、73…中子側面、75…中子傾斜面、X…積層方向、S1…両端面、S2…一端面、S3…他端面、S4…両側面、R…所定範囲、C…四隅、B1…第1境界線、B2…第2境界線、B3…第3境界線、B4…第4境界線、L1,L2…境目。
Claims (6)
- 正極と負極とが積層されるとともに、積層方向に向かって延びる一端面にタブ群が前記積層方向に直交する方向に延在する電極組立体と、
前記電極組立体を収容する有底角筒状の本体部材、当該本体部材の開口を塞ぐように設けられている蓋部材、及び前記本体部材と前記蓋部材とが溶接される溶接部を有するケースと、
前記電極組立体を覆うように設けられることで前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁シートと、を備えた蓄電装置であって、
前記絶縁シートは、前記電極組立体の前記積層方向の両端面を覆う一対の端面被覆部と、前記電極組立体の前記両端面と前記電極組立体の前記一端面とに直交する前記電極組立体の両側面を覆う一対の側面被覆部と、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部と連続するとともに前記タブ群の突出方向に向かって延びることにより前記タブ群を取り囲むように配置されるはみ出し部と、を備え、
前記はみ出し部には、前記はみ出し部の先端を含む所定範囲の先端部を前記本体部材の内側面及び前記溶接部から離間させる規制部が形成されていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記規制部は、前記はみ出し部の四隅において、前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部の内側面の一部と、前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部の内側面の一部とが溶着されることにより構成される重なり部を含むことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記絶縁シートは、前記電極組立体の前記一端面と反対側の他端面を覆う底面被覆部を有し、
前記絶縁シートが展開された状態において、前記絶縁シートは、矩形状をなし、前記一対の端面被覆部、及び前記一対の端面被覆部の間に挟まれるとともに第1境界線及び第2境界線を介して前記一対の端面被覆部と連続する前記底面被覆部を有するベース部と、前記ベース部を挟み込むとともに前記第1境界線及び前記第2境界線に直交する第3境界線及び第4境界線を介して前記ベース部と連続する前記一対の側面被覆部、及び前記ベース部及び前記一対の側面被覆部に連続するとともに前記絶縁シートの外周に向けて延出している前記はみ出し部を有する延出部と、を備え、
前記一対の側面被覆部は、前記第1境界線及び前記第2境界線の延長線により3つのパーツに区分されており、
前記3つのパーツは、前記一対の端面被覆部の一方に連続する一対の第1パーツと、前記一対の端面被覆部の他方に連続する一対の第2パーツと、前記底面被覆部に連続する一対の第3パーツとで構成され、
前記電極組立体を前記絶縁シートで覆った状態で、前記一対の側面被覆部は、前記第3パーツが最外層に配置されるとともに前記第1パーツ、前記第2パーツ、及び前記第3パーツの一部が重なるように構成され、
前記第1パーツ、前記第2パーツ、及び前記第3パーツの一部が重なるように構成されることにより前記はみ出し部は、前記絶縁シートが重なり合う重層部と、前記絶縁シートが重ならない無層部とにより構成され、
前記重なり部は、前記はみ出し部の四隅において、前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部と、前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部とが溶着されることにより構成されることを特徴とする請求項2に記載の蓄電装置。 - 前記はみ出し部は、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部に沿って連続する基端部と、前記先端部とにより構成されており、
前記規制部は、前記基端部と前記先端部との境目に形成される山折り部を含むことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の蓄電装置。 - 正極と負極とが積層されるとともに、積層方向に向かって延びる一端面にタブ群が前記積層方向に直交する方向に延在する電極組立体と、前記電極組立体を収容する有底角筒状の本体部材、当該本体部材の開口を塞ぐように設けられている蓋部材、及び前記本体部材と前記蓋部材とが溶接される溶接部を有するケースと、前記電極組立体を覆うように設けられることで前記電極組立体と前記ケースとを絶縁する絶縁シートと、を備えた蓄電装置であって、前記絶縁シートは、前記電極組立体の前記積層方向の両端面を覆う一対の端面被覆部と、前記電極組立体の前記一端面と反対側の他端面を覆う底面被覆部と、前記電極組立体の前記両端面と前記電極組立体の前記一端面とに直交する前記電極組立体の両側面を覆う一対の側面被覆部と、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部と連続するとともに前記タブ群の突出方向に向かって延びることにより前記タブ群を取り囲むように配置されるはみ出し部と、を備え、前記絶縁シートが展開された状態において、前記絶縁シートは、矩形状をなし、前記一対の端面被覆部、及び前記一対の端面被覆部の間に挟まれるとともに第1境界線及び第2境界線を介して前記一対の端面被覆部と連続する底面被覆部を有するベース部と、前記ベース部を挟み込むとともに前記第1境界線及び前記第2境界線に直交する第3境界線及び第4境界線を介して前記ベース部と連続する前記一対の側面被覆部、及び前記ベース部と前記一対の側面被覆部とに連続するとともに前記絶縁シートの外周に向けて延出している前記はみ出し部を有する延出部と、を備え、前記一対の側面被覆部は、前記第1境界線及び前記第2境界線の延長線により3つのパーツに区分されており、前記3つのパーツは、前記一対の端面被覆部の一方に連続する一対の第1パーツと、前記一対の端面被覆部の他方に連続する一対の第2パーツと、前記底面被覆部に連続する一対の第3パーツとで構成され、前記電極組立体を前記絶縁シートで覆った状態で、前記一対の側面被覆部は、前記第3パーツが最外層に配置されるとともに前記第1パーツ、前記第2パーツ、及び前記第3パーツの一部が重なるように構成され、前記第1パーツ、前記第2パーツ、及び前記第3パーツの一部が重なるように構成されることにより前記はみ出し部は、前記絶縁シートが重なり合う重層部と、前記絶縁シートが重ならない無層部とにより構成され、前記はみ出し部は、前記一対の端面被覆部及び前記一対の側面被覆部に沿って連続する基端部と、前記はみ出し部の先端を含む所定範囲の先端部とにより構成され、前記はみ出し部には、前記先端部を前記本体部材の内側面及び前記溶接部から離間させる規制部が形成され、前記規制部は、前記はみ出し部の四隅において、前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部と、前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部とが溶着されることにより構成される重なり部と、前記基端部と前記先端部との境目に形成される山折り部とで構成される蓄電装置の製造方法であって、
前記一対の端面被覆部及び前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部の前記基端部のそれぞれに対向する一対の中子端面、前記一対の側面被覆部及び前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部の前記基端部のそれぞれに対向する中子側面、前記底面被覆部に対向する中子底面、及び前記中子端面と前記中子側面と連続しており、前記はみ出し部の前記先端部に対向する中子傾斜面を有する角柱型の中子に対し展開された前記絶縁シートを被せ、前記中子の前記中子端面、前記中子側面、及び前記中子底面に沿わせて折り曲げることで前記絶縁シートの前記一対の端面被覆部、前記底面被覆部、前記一対の側面被覆部、及び前記はみ出し部の前記基端部を形成し、前記はみ出し部の前記先端部を前記中子の前記中子傾斜面に沿わせて折り曲げることにより前記はみ出し部には、前記中子端面と前記中子傾斜面との境目及び前記中子側面と前記中子傾斜面との境目が押し付けられることで前記山折り部が形成され、且つ前記端面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部と前記側面被覆部に連続する前記はみ出し部における前記無層部の内側面の一部とが接触する部分を溶着することにより前記重なり部が形成されることを特徴とする蓄電装置の製造方法。 - 請求項5に記載の蓄電装置の製造方法において、
前記中子に沿わせて前記絶縁シートを折り曲げるとともに前記山折り部及び前記重なり部を形成する折り曲げ工程と、
前記中子から折り曲げた状態の前記絶縁シートを取り出す取り出し工程と、
前記取り出し工程後に前記絶縁シートを前記電極組立体に被せる被覆工程と、
前記被覆工程後に前記電極組立体及び前記絶縁シートを前記本体部材に収容する収容工程と、
前記収容工程後に前記蓋部材を前記本体部材に溶接することにより前記溶接部を形成する溶接工程と、を備えることを特徴とする蓄電装置の製造方法。
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JP2018176609A JP2020047533A (ja) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | 蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113747695A (zh) * | 2020-05-27 | 2021-12-03 | 台达电子工业股份有限公司 | 电子装置及其绝缘片 |
JP2022067254A (ja) * | 2020-10-20 | 2022-05-06 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 角形電池 |
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2018
- 2018-09-20 JP JP2018176609A patent/JP2020047533A/ja active Pending
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