JP2022116701A - 蓄電素子 - Google Patents

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一弥 岡部
Kazuya Okabe
良一 奥山
Ryoichi Okuyama
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Abstract

【課題】巻回型の電極体の抵抗を低減可能な蓄電素子を提供する。【解決手段】蓄電素子10は、複数の極板(正極板740及び負極板750)が巻回された電極体700と、電極体700を収容する容器100とを備えている。電極体700は、本体部710と、本体部710における巻回軸方向(X軸方向)の両端面のそれぞれから一対ずつ突出した正極タブ部721及び負極タブ部722と、を備えている。容器100内において、本体部710における一端面の正極タブ部721と、他端面の正極タブ部721とが正極導電部材811で電気的に接続されるとともに、本体部710における一端面の負極タブ部722と、他端面の負極タブ部722とが負極導電部材821で電気的に接続されている。【選択図】図2

Description

本発明は、電極体を備える蓄電素子に関する。
従来、蓄電素子においては、極板が巻回されて形成された電極体を容器内に収容したものが知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2010-73580号公報
ところで、巻回型の電極体において電気抵抗を抑制することが求められている。
本発明は、巻回型の電極体の抵抗を低減することができる蓄電素子を提供することを目的とする。
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は、複数の極板が巻回された電極体と、前記電極体を収容する容器とを備える蓄電素子であって、電極体は、本体部と、本体部における巻回軸方向の両端面のそれぞれから一対ずつ突出した正極タブ部及び負極タブ部と、を備え、容器内において、本体部における一端面の正極タブ部と、他端面の正極タブ部とが正極導電部材で電気的に接続されるとともに、本体部における一端面の負極タブ部と、他端面の負極タブ部とが負極導電部材で電気的に接続されている。
これによれば、容器内において、正極導電部材が本体部における一端面の正極タブ部と、他端面の正極タブ部とを電気的に接続し、負極導電部材が本体部における一端面の負極タブ部と、他端面の負極タブ部とを電気的に接続している。つまり、容器内で、正極導電部材が本体部の両端面に備わる正極タブ部同士を電気的に接続するとともに、負極導電部材が本体部の両端面に備わる負極タブ部同士を電気的に接続しているので、容器内で電気の流れをスムーズにすることができ、電極体の抵抗を低減することが可能である。
本体部の両端面のうち、一端面に備わる正極タブ部及び負極タブ部と、他端面に備わる正極タブ部及び負極タブ部とは、反転して配置されている、ことにしてもよい。
これによれば、電極体の本体部において、一端面に備わる正極タブ部と負極タブ部と、他端面に備わる正極タブ部と負極タブ部とが反転して配置されているので、充放電時の電極体の抵抗を低減することができる。
巻回軸方向に直交する方向から見た場合、正極導電部材と、負極導電部材とがX字状に配置されている、ことにしてもよい。
これによれば、電極体の一端面に備わる正極タブ部及び負極タブ部と、他端面に備わる前記正極タブ部及び前記負極タブ部とが反転して配置されている場合において、正極導電部材と負極導電部材とがX字状に配置されている。これにより、正極導電部材は、一対の正極タブ部同士を極力短い長さで電気的に接続することができる。同様に負極導電部材は、一対の負極タブ部同士を極力短い長さで電気的に接続することができる。したがって、正極導電部材及び負極導電部材を流れる電流経路を短くすることができ、抵抗を低減することが可能である。
容器には、正極導電部材に接続される正極端子と、負極導電部材に接続される負極端子とが一対のみ設けられている、ことにしてもよい。
これによれば、容器には、正極端子と負極端子とが一組のみ設けられているので、電極体の低抵抗化を図りながらも部品点数を抑制することができる。
正極導電部材は、正極端子に直接接合されていて、負極導電部材は、負極端子に直接接合されている、ことにしてもよい。
これによれば、正極導電部材は、正極端子に直接接合されているので、正極集電体の機能も兼ね備えることになる。また、負極導電部材は、負極端子に直接接合されているので、負極集電体の機能も兼ね備えることになる。これにより、正極集電体及び負極集電体の専用部材を設けなくともよくなるので、部品点数を削減することが可能となる。
蓄電素子は、正極端子に接続された正極集電体と、負極端子に接続された負極集電体とを備え、正極導電部材は、正極集電体に一体的に接合されており、負極導電部材は、負極集電体に一体的に接合されている、ことにしてもよい。
これによれば、正極端子に接続された正極集電体に正極導電部材が一体的に接合されているとともに、負極端子に接続された負極集電体に負極導電部材が一体的に接合されている蓄電素子においても、抵抗を低減することが可能である。
正極導電部材及び負極導電部材は、絶縁体が配置されている、ことにしてもよい。
これによれば、正極導電部材及び負極導電部材に絶縁体が配置されているので、電極体及び容器に対して絶縁性を発揮することができる。これにより、より信頼性の高い蓄電素子を提供することが可能となる。
正極導電部材及び負極導電部材は、絶縁体が被覆されている、ことにしてもよい。
これによれば、正極導電部材及び負極導電部材に絶縁体が被覆されているので、単に絶縁体が配置されている場合よりも安定して絶縁性を発揮できる。
本体部は、平坦部及び当該平坦部を挟む一対の湾曲部を有し、二対の正極タブ部及び負極タブ部の少なくとも1つは、湾曲部に連続する曲がり部と、曲がり部から延設され、平坦部に連続する一対の延設部とを有する、ことにしてもよい。
これによれば、二組の正極タブ部及び負極タブ部の少なくとも1つのタブ部が、湾曲部に連続した曲がり部と、曲がり部から延設された一対の延設部とを有しているので、曲がり部によってタブ部全体の強度が高められる。これにより、衝撃等を受けて蓄電素子が容器内で振動したとしても、曲がり部を有するタブ部で電極体の移動を受け止めることができる。したがって電極体の損傷を抑制することができる。
一対の延設部の少なくとも一方は、接合対象に接合されている、ことにしてもよい。
これによれば、一対の延設部の少なくとも一方が接合対象に接合されているので、曲がり部と接合対象とを接合する場合と比べても安定して接合することができる。
一対の延設部は、当該延設部をなす極板の複数の一片が束ねられた状態で接合対象に接合されている、ことにしてもよい。
これによれば、一対の延設部をなす複数の一片が束ねられた状態で集電体に接合されているので、当該タブ部を全体として環状に閉塞した状態とすることができる。これにより、タブ部全体の強度がより高められて、電極体の移動をより確実に受け止めることができる。したがって、電極体の損傷をより抑制できる。
本発明によれば、巻回型の電極体の抵抗を低減可能な蓄電素子を提供することができる。
実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。 実施の形態に係る電極体の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る正極タブ部の概略構成を示す模式図である。 実施の形態に係る正極タブ部が正極集電体及び正極導電部材に接合された状態を示す模式図である。 実施の形態の変形例1に係る集電体を示す斜視図である。 実施の形態の変形例1に係る集電体を示す正面図である。 実施の形態の変形例2に係る集電体及び正極タブ部を示す正面図である。 実施の形態の変形例3に係る集電体及び正極タブ部を示す正面図である。 実施の形態の変形例4に係る正極タブ部に対する接合構造を示す模式図である。 実施の形態の変形例5に係る正極タブ部に対する接合構造を示す模式図である。 実施の形態の変形例6に係る電極体、正極導電体及び負極導電体を示す斜視図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(その変形例も含む)に係る蓄電素子について説明する。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。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
以下の説明及び図面中において、電極体の巻回軸に沿う方向、電極体の延設方向、または、容器の短側面の対向方向を、X軸方向と定義する。容器の長側面の対向方向、または、容器の厚み方向を、Y軸方向と定義する。容器の容器本体の底面と蓋体の天面との並び方向、または、上下方向を、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。なお、使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Z軸方向を上下方向として説明する。
以下の説明において、例えば、X軸プラス方向とは、X軸の矢印方向を示し、X軸マイナス方向とは、X軸プラス方向とは反対方向を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。さらに、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、2つの方向が直交している、とは、当該2つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。
(実施の形態)
[1 蓄電素子の全般的な説明]
まず、図1及び図2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。図2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。
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(単電池)であり、具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。蓄電素子10は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。また、蓄電素子10は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
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。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。蓄電素子10は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。本実施の形態では、扁平な直方体形状(角形)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、直方体以外の多角柱形状、長円柱形状、楕円柱形状または円柱形状等であってもよい。
図1及び図2に示すように、蓄電素子10は、容器100と、一対の電極端子300と、一対の外部ガスケット400とを備えている。容器100の内方には、一対の内部ガスケット500と、一対の集電体600と、電極体700と、が収容されている。具体的には、容器100におけるX軸プラス方向の一端面に一対(正極側及び負極側)の各部材が配置されている。より詳細には、容器100におけるX軸プラス方向の一端面には、Z軸プラス方向に正極側の各部材が配置されており、Z軸マイナス方向に負極側の各部材が配置されている。
容器100の内部には、一対の導電体800が収容されている。一対の導電体800のうちの一方は、電極体700の本体部710におけるX軸方向の両端面のそれぞれから突出している一対の正極タブ部721同士を電気的に接続する正極導電体810であり、他方は電極体700の本体部710におけるX軸方向の両端面のそれぞれから突出している一対の負極タブ部722同士を電気的に接続する負極導電体820である。
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。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。上記の構成要素の他、電極体700の側方や上方または下方等に配置されるスペーサ、電極体700等を包み込む絶縁フィルム等が配置されていてもよい。
容器100は、X軸方向に長尺な直方体形状(角形または箱形)のケースである。この容器100においては、X軸方向で対向する両端面がそれぞれ短側面101であり、Y軸方向で対向する両端面がそれぞれ長側面102である。一対の短側面101は、上述した正極側の各部材と負極側の各部材とが設けられた、X軸方向の一端面及び他端面である。また容器100において、Z軸方向で対向する両端面のうち、Z軸プラス方向の端面が天面103であり、Z軸マイナス方向の端面が底面104である。
容器100は、容器本体110と蓋体120とを有しており、容器本体110と蓋体120とが組み付けられることで直方体形状をなしている。容器本体110は、一対の長側面102と、底面104と有している。蓋体120は、一対の短側面101と、天面103とを有している。
具体的には、容器本体110は、X軸方向視で上方が開放された略U字状の板金である。容器本体110は、Y軸方向の両端部に、一対の長側面102をなす平板状かつ矩形状の長側壁部を有し、Z軸マイナス方向の端部に、底面104をなす平板状かつ矩形状の底壁部を有している。
蓋体120は、Y軸方向視で下方が開放された略U字状の板金である。蓋体120は、X軸方向の両端部に、一対の短側面101をなす平板状かつ矩形状の短側壁部を有し、Z軸プラス方向の端部に、天面103をなす平板状かつ矩形状の天壁部を有している。
このような構成により、容器100は、電極体700等を容器本体110の内部に収容後、容器本体110と蓋体120とが溶接等によって接合されることにより、内部が密封される構造となっている。容器100(容器本体110及び蓋体120)の材質は特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。
ここで図示は省略するが、蓋体120には注液部と、ガス排出弁とが形成されている。ガス排出弁は、容器100内方の圧力が過度に上昇した場合に当該圧力を開放する安全弁である。注液部は、蓄電素子10の製造時に容器100の内方に電解液を注液するための部位である。
電極端子300は、集電体600を介して、電極体700に電気的に接続される端子部材(正極端子310及び負極端子320)である。つまり、電極端子300は、電極体700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700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部材である。電極端子300の材質は特に限定されないが、例えば、電極端子300(正極端子310及び負極端子320)は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金等の導電部材で形成されている。電極端子300は、かしめ接合や溶接等によって、集電体600に接続(接合)され、かつ、蓋体120に取り付けられる。本実施の形態では、電極端子300は、軸部330が設けられており、この軸部330が外部ガスケット400、内部ガスケット500及び集電体600を貫通した状態でかしめられることで、集電体600に接続(接合)されている。
集電体600は、電極体700のX軸方向両側に配置され、電極体700と電極端子300とに接続(接合)されて、電極体700と電極端子300とを電気的に接続する導電性を備えた集電部材(正極集電体610及び負極集電体620)である。具体的には、集電体600は、後述する電極体700のタブ部720と溶接やかしめ接合等により接続(接合)される第一接続部630と、上述の通り、電極端子300とかしめ接合や溶接等により接続(接合)されて蓋体120に固定される第二接続部640とを一体的に有している。第一接続部630と第二接続部640とは、それぞれ平板状の部位であり、一枚の板金を折り曲げることにより形成されている。集電体600の材質は特に限定されないが、例えば、正極集電体610は、後述する電極体700の正極基材741と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の導電部材で形成され、負極集電体620は、後述する電極体700の負極基材751と同様、銅または銅合金等の導電部材で形成されている。
外部ガスケット400は、容器100の蓋体120と電極端子300との間に配置され、蓋体120と電極端子300との間を絶縁し、かつ封止する板状かつ矩形状の絶縁性の封止部材である。内部ガスケット500は、蓋体120と集電体600との間に配置され、蓋体120と集電体600との間を絶縁し、かつ封止する板状かつ矩形状の絶縁性の封止部材である。外部ガスケット400及び内部ガスケット500は、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE(変性PPEを含む))、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ABS樹脂、若しくは、それらの複合材料等の電気的な絶縁性を有する樹脂等によって形成されている。
電極体700は、極板が巻回されて形成された、電気を蓄えることができる蓄電要素(発電要素)である。電極体700は、X軸方向に延びる長尺な形状であって、X軸方向から見て長円形状を有している。電極体700は、X軸方向の長さが、例えば、300mm以上、具体的には、500mm~1500mm程度まで延設された形状を有している。このため、電極体700は、Z軸方向の長さよりもX軸方向の長さが長くなっている。電極体700は、本体部710と、本体部710から突出した複数のタブ部720とを有し、上述の通り、タブ部720が集電体600に接続(接合)される。複数のタブ部720は、本体部710におけるX軸方向の両端面のそれぞれから一対ずつ突出している。例えば、本体部710におけるX軸プラス方向の一端面には、Z軸プラス方向の端部に正極タブ部721が設けられており、Z軸マイナス方向の端部に負極タブ部722が設けられている。一方、本体部710におけるX軸マイナス方向の他端面には、Z軸プラス方向の端部に負極タブ部722が設けられており、Z軸マイナス方向の端部に正極タブ部721が設けられている。つまり、本体部710の一端面と他端面とでは、正極タブ部721と負極タブ部722とが、巻回軸に沿う方向から視て(X軸方向視)反転(上下反転)して配置されている。このような電極体700の構成について、以下に詳細に説明する。
[2 電極体700の構成の説明]
図3は、本実施の形態に係る電極体700の構成を示す斜視図である。具体的には、図3は、電極体700における極板の巻回状態を一部展開した状態での構成を示している。
図3に示すように、電極体700は、正極板740と、負極板750と、セパレータ761及び762と、を有している。
正極板740は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等からなる長尺帯状の金属箔である正極基材741の表面に、正極活物質層742が形成された極板(電極板)である。負極板750は、銅または銅合金等からなる長尺帯状の金属箔である負極基材751の表面に、負極活物質層752が形成された極板(電極板)である。正極基材741及び負極基材751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、充放電時の酸化還元反応に対して安定な材料であれば適宜公知の材料を用いることもできる。正極活物質層742に用いられる正極活物質、及び、負極活物質層752に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質及び負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。
例えば、正極活物質として、LiMPO、LiMSiO、LiMBO(MはFe、Ni、Mn、Co等から選択される1種または2種以上の遷移金属元素)等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、LiMnやLiMn1.5Ni0.5等のスピネル型リチウムマンガン酸化物、LiMO(MはFe、Ni、Mn、Co等から選択される1種または2種以上の遷移金属元素)等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金(リチウム-ケイ素、リチウム-アルミニウム、リチウム-鉛、リチウム-錫、リチウム-アルミニウム-錫、リチウム-ガリウム、及びウッド合金等のリチウム金属含有合金)の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料(例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等)、ケイ素酸化物、金属酸化物、リチウム金属酸化物(LiTi12等)、ポリリン酸化合物、あるいは、一般にコンバージョン負極と呼ばれる、CoやFeP等の、遷移金属と第14族乃至第16族元素との化合物などが挙げられる。
セパレータ761及び762は、樹脂からなる微多孔性のシートである。セパレータ761及び762の素材としては、蓄電素子10の性能を損なうものでなければ、適宜公知の材料を使用できる。例えば、セパレータ761及び762として、有機溶剤に不溶な織布、不織布、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂からなる合成樹脂微多孔膜等を用いることができる。
電極体700は、正極板740及び負極板750と、セパレータ761及び762とが交互に積層されかつ巻回されることで形成されている。つまり、電極体700は、負極板750と、セパレータ761と、正極板740と、セパレータ762とがこの順に積層され、巻回されることで形成されている。本実施の形態では、電極体700は、正極板740及び負極板750等が、X軸方向に延びる巻回軸Lまわりに巻回されて形成された巻回型(いわゆる縦巻き型)の電極体である。巻回軸Lとは、正極板740及び負極板750等を巻回する際の中心軸となる仮想的な軸であり、本実施の形態では、電極体700の中心を通る、X軸方向に平行な直線である。
正極板740における巻回軸方向の両端縁には、それぞれ外方に突出する複数の突出片743が千鳥状に配置されている。同様に、負極板750における巻回軸方向の両端縁には、それぞれ外方に突出する複数の突出片753が千鳥状に配置されている。積層後の状態では、正極板740の各突出片743と、負極板750の各突出片753とは、それぞれ正極板740及び負極板750の長手方向で交互に繰り返し並ぶことになる。各突出片743及び753は、活物質を含む活物質層が形成されておらず、基材層が露出した部分(活物質層非形成部)である。
正極板740及び負極板750と、セパレータ761及び762とが巻回されると、本体部710の一端面と他端面とのそれぞれで、正極板740の各突出片743同士が重なり合うとともに、負極板750の各突出片753同士が重なり合う。正極板740の各突出片743同士が重なり合った部分が正極タブ部721である。つまり、正極タブ部721は、複数の極板(正極板740及び負極板750)のうち、同じ極性の極板(正極板740)の一片(突出片743)が複数積層されることで形成された部位である。
同様に、負極板750の各突出片753同士が重なり合った部分が負極タブ部722である。つまり、負極タブ部722は、複数の極板(正極板740及び負極板750)のうち、同じ極性の極板(負極板750)の一片(突出片753)が複数積層されることで形成された部位である。
つまり、電極体700は、電極体700の本体を構成する本体部710と、本体部710からX軸方向の両端面のそれぞれから一対突出した複数のタブ部720(正極タブ部721及び負極タブ部722)と、を有している。
本体部710は、正極板740及び負極板750のうちの正極活物質層742及び負極活物質層752が形成(塗工)された部分とセパレータ761及び762とが巻回されて形成された長円柱形状の部位(活物質層形成部)である。これにより、本体部710は、Z軸方向両側に一対の湾曲部711を有し、この一対の湾曲部711間に、全体として平坦状の平坦部712を有している。一対の湾曲部711は、Z軸方向で平坦部712を挟む位置に配置されているとも言える。
湾曲部711は、X軸方向から見てZ軸方向に突出するように半円の円弧形状に湾曲し、X軸方向に延設された湾曲状の部位であり、容器本体110の底壁部と蓋体120の天壁部とに対向して配置される。つまり、一対の湾曲部711は、X軸方向から見て、容器本体110の底壁部及び蓋体120の天壁部に向けて平坦部712からZ軸方向両側に突出するように湾曲した部位である。平坦部712は、一対の湾曲部711の端部同士を繋ぐ、Y軸方向に向いたXZ平面に平行に広がる矩形状かつ平坦状の部位であり、容器本体110のY軸方向両側の長側壁部に対向して配置される。なお、湾曲部711の湾曲形状は、半円の円弧形状には限定されず、楕円形状の一部等でもよく、どのように湾曲していてもよい。平坦部712は、Y軸方向に向く外面が平面であることには限定されず、当該外面が少し凹んでいたり、少し膨らんでいたりしていてもよい。
[3 導電体]
次に、導電体800について説明する。図2に示すように一対の導電体800のうち、一方が正極導電体810であり、他方が負極導電体820である。正極導電体810は、電極体700よりもY軸プラス方向に配置されている。正極導電体810は、長尺な矩形平板状に形成された正極導電部材811を有しており、この正極導電部材811の両端部以外の表面が絶縁体812により被覆されている。この絶縁体812により正極導電部材811と、電極体700の本体部710及び容器100とが絶縁されている。また、正極導電部材811の両端部は絶縁体812から露出しており、電極体700の正極タブ部721に接合される。具体的には、正極導電部材811のX軸プラス方向の一端部は、電極体700のX軸プラス方向の正極タブ部721に接合され、正極導電部材811のX軸マイナス方向の一端部は、電極体700のX軸マイナス方向の正極タブ部721に接合される。これにより、正極導電体810は、X軸プラス方向に進むにつれてZ軸プラス方向へと向かう姿勢で電極体700に取り付けられる。
負極導電体820は、電極体700よりもY軸マイナス方向に配置されている。負極導電体820は、長尺な矩形平板状に形成された負極導電部材821を有しており、この負極導電部材821の両端部以外の表面が絶縁体822により被覆されている。この絶縁体822により負極導電部材821と、電極体700の本体部710及び容器100とが絶縁されている。また、負極導電部材821の両端部は絶縁体822から露出しており、電極体700の負極タブ部722に接合される。具体的には、負極導電部材821のX軸プラス方向の一端部は、電極体700のX軸プラス方向の負極タブ部722に接合され、負極導電部材821のX軸マイナス方向の一端部は、電極体700のX軸マイナス方向の負極タブ部722に接合される。これにより、負極導電体820は、X軸プラス方向に進むにつれてZ軸マイナス方向へと向かう姿勢で電極体700に取り付けられる。
上述した姿勢で正極導電体810と負極導電体820とが電極体700に取り付けられているので、これらを巻回軸方向(X軸方向)に直交する方向(Y軸方向)から見た場合、正極導電部材811と負極導電部材821とがX字状に配置されている。
正極導電部材811及び負極導電部材821の材質は特に限定されないが、例えば、正極導電部材811は、電極体700の正極基材741と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の導電部材で形成されており、負極導電部材821は、電極体700の負極基材751と同様、銅または銅合金等の導電部材で形成されている。正極導電部材811及び負極導電部材821の形状についても特に限定されない。正極導電部材811及び負極導電部材821は、上述した矩形平板状以外にも、矩形以外の多角柱状、円柱状、楕円柱状、長円柱状などであってもよい。また、正極導電部材811及び負極導電部材821は、全体として直線状でなくても湾曲していても階段状であってもよい。特に、正極導電部材811及び負極導電部材821の両端部は、正極タブ部721または負極タブ部722に対して接合しやすくするために、部分的に屈曲あるいは湾曲した形状であってもよい。
また、絶縁体812及び822は、外部ガスケット400と同様の絶縁性を有する樹脂等で形成されている。上述した通り、絶縁体812及び822は、正極導電部材811及び負極導電部材821の全体を被覆する必要はなく、導電部材と電極体700及び容器100とが電気的に絶縁されるようにその一部又はタブ部720との接合部(両端部)を除く部分が絶縁体812及び822によって被覆されていればよい。例えば、タブ部720との接合部を除く部分が被覆されていれば、導電部材と電極体700及び容器100の電気的接触や負極導電部材821へのリチウムの電析による短絡を抑制することができるのでよい。
[4 タブ部と導電体と集電体との接合構造についての説明]
次に、タブ部720と導電体800と集電体600との接合構造について説明する。各タブ部720に対する接合構造は基本的に同様であるため、ここでは本体部710のX軸プラス方向の一端面に設けられた正極タブ部721に対する接合構造を中心に説明し、他のタブ部720に対する接合構造についての説明は省略する。なお、本体部710のX軸マイナス方向の他端面に設けられた一対のタブ部720に対しては、導電体800のみが接合されているため、以下の説明から集電体600を除いた接合構造となる。
図4は、実施の形態に係る正極タブ部721の概略構成を示す模式図である。図4では、正極集電体610及び正極導電体810に接合される前の正極タブ部721をX軸方向視で示している。また、図4では、正極タブ部721を構成する複数の突出片743は枚数を簡素化し図示している。
図3及び図4に示すように、正極タブ部721は、曲がり部723と、一対の延設部724とを有している。曲がり部723は、本体部710の湾曲部711に連続する部位である。このため、曲がり部723は、湾曲部711に対応して湾曲した形状となっている。一対の延設部724は、曲がり部723の両端部から延設されて、本体部710の平坦部712に連続する部位である。このため、一対の延設部724は、集電体600に接合される前の状態では、概ね平坦状となっている。平坦状である各延設部724に比べて、湾曲した曲がり部723は構造的な強度が高くなっている。
ここで、図4に示すように、接合前の状態において、一対の延設部724をなす複数の突出片743は、最内周の突出片743から外周に向かうに連れてその両端部が徐々に先方(図4ではZ軸マイナス方向)に配置されている。ここで、複数の突出片743の先方とは、曲がり部723から離れる方向であり、一対の湾曲部711の一方から他方に向かう方向でもある。つまり、一対の延設部724をなす複数の突出片743のうち、最も内方に位置する突出片743の両端部は最も奥まった位置にある。当該突出片743から順次外方の突出片743になるに連れて、各突出片743の両端部が徐々に先方に張り出すようになっており、最も外方に位置する突出片743の両端部は最も先方に張り出した位置にある。
次に、正極タブ部721が正極集電体610及び正極導電体810に接合された後の状態について説明する。図5は、実施の形態に係る正極タブ部721が正極集電体610及び正極導電部材811に接合された状態を示す模式図である。具体的には図5は、図4に対応する図である。図5において、正極集電体610の第一接続部630と、正極導電体810の正極導電部材811の一端部とは、ハッチングを付して断面図で示している。
図5に示すように、接合される前には、一対の延設部724をなす複数の突出片743が中央(複数の突出片743の並び方向における中央)に集めて束ねられている。前出したように、一対の延設部724をなす複数の突出片743が、最内周の突出片743から外周に向かうに連れてその両端部が徐々に先方に配置されているために、複数の突出片743を容易に中央に集めて束ねることができる。この束ねによって、正極タブ部721全体では、曲がり部723と一対の延設部724とが環状に閉塞した状態となる。つまり、曲がり部723によって正極タブ部721全体が補強されることになり、正極タブ部721の損傷が抑制される。図5では、一対の延設部724をなす突出片743のうち、最内周の突出片743は他の突出片743に束ねられていない場合を示している。この状態においても、正極タブ部721全体の強度を高めることができるが、より高い強度向上を求めるのであれば全ての突出片743を束ねればよい。
束ね後においては、一対の延設部724のうち、Y軸プラス方向の延設部724には、正極導電部材811の一端部が接合(溶接)され、Y軸マイナス方向の延設部724には、正極集電体610の第一接続部630が接合(溶接)されている。これにより、正極集電体610は、電極体700の一端面の正極タブ部721には直接的に接合され、電極体700の他端面の正極タブ部721には正極導電部材811を介して間接的に接合される。つまり、正極集電体610は、電極体700の一端面の正極タブ部721に対して電気的に接続されるとともに、電極体700の他端面の正極タブ部721に対して電気的に接続されている。このように、電極体700の一対の正極タブ部721は、正極集電体610及び正極導電部材811を介して、正極端子310に電気的に接続される。詳細な説明は省略するが、電極体700の一対の負極タブ部722においても、負極集電体620及び負極導電部材821を介して、負極端子320に電気的に接続される。
なお、一対の延設部724と集電体600との接合後においても、一対の延設部724における各突出片743を観察すれば、接合前の各突出片743の状態を判別することが可能である。例えば、図5に示すように接合後では、一対の延設部724をなす複数の突出片743が、最内周の突出片743から外周に向かうに連れてその両端部が徐々に先方に配置されているので、接合前にも同様の状態であることを判別できる。
[5 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は、複数の極板(正極板740及び負極板750)が巻回された電極体700と、電極体700を収容する容器100とを備えている。電極体700は、本体部710と、本体部710における巻回軸方向(X軸方向)の両端面のそれぞれから一対ずつ突出した正極タブ部721及び負極タブ部722と、を備えている。容器100内において、本体部710における一端面の正極タブ部721と、他端面の正極タブ部721とが正極導電部材811で電気的に接続されるとともに、本体部710における一端面の負極タブ部722と、他端面の負極タブ部722とが負極導電部材821で電気的に接続されている。
これによれば、容器100内で、正極導電部材811が本体部710の両端面に備わる正極タブ部721同士を電気的に接続するとともに、負極導電部材821が本体部710の両端面に備わる負極タブ部722同士を電気的に接続しているので、容器100内で電気の流れをスムーズにすることができ、電極体700の抵抗を低減することが可能である。したがって、例えば抵抗が高くなりやすい、巻回軸方向に長尺な電極体700であったとしても、抵抗を低減することができる。
また、本体部710の両端面のうち、一端面に備わる正極タブ部721と負極タブ部722と、他端面に備わる正極タブ部721と負極タブ部722とは、反転して配置されている。
本願発明者は、電極体700の本体部710の一端面と他端面とで正極タブ部721及び負極タブ部722が反転している場合には、反転していない場合と比べて充放電時の電極体700の抵抗が低減することを見出した。つまり、電極体700の本体部710において、一端面に備わる正極タブ部721と負極タブ部722と、他端面に備わる正極タブ部721と負極タブ部722とが反転して配置されていると、充放電時の電極体700の抵抗を低減することができる。これは、抵抗が高くなりやすい、巻回軸方向に長尺な電極体700において好適である。
また、巻回軸方向に直交する方向(Y軸方向)から見た場合、正極導電部材811と、負極導電部材821とがX字状に配置されている。
これによれば、電極体700の一端面に備わる正極タブ部721及び負極タブ部722と、他端面に備わる正極タブ部721及び負極タブ部722とが反転して配置されている場合において、正極導電部材811と負極導電部材821とがX字状に配置されている。これにより、正極導電部材811は、一対の正極タブ部721同士を極力短い長さで電気的に接続することができる。同様に負極導電部材821は、一対の負極タブ部722同士を極力短い長さで電気的に接続することができる。したがって、正極導電部材811及び負極導電部材821を流れる電流経路を短くすることができ、抵抗を低減することが可能である。
また、容器100には、正極導電部材811に接続される正極端子310と、負極導電部材821に接続される負極端子320とが一対のみ設けられている。
これによれば、容器100には、正極端子310と負極端子320とが一対のみ設けられているので、電極体700の低抵抗化を図りながらも部品点数を抑制することができる。
また、正極導電部材811及び負極導電部材821は、絶縁体812及び822が配置されている。
これによれば、正極導電部材811及び負極導電部材821に絶縁体812及び822が配置されているので、電極体700及び容器100に対して絶縁性を発揮することができる。これにより、より信頼性の高い蓄電素子10を提供することが可能となる。
また、正極導電部材811及び負極導電部材821は、絶縁体812及び822が被覆されている。
これによれば、正極導電部材811及び負極導電部材821に絶縁体812及び822が被覆されているので、単に絶縁体が配置されている場合よりも安定して絶縁性を発揮できる。
また、本体部710は、平坦部712及び当該平坦部712を挟む一対の湾曲部711を有している。二対の正極タブ部721及び負極タブ部722の少なくとも1つは、湾曲部711に連続する曲がり部723と、曲がり部723から延設され、平坦部712に連続する一対の延設部724とを有している。
これによれば、正極タブ部721が、湾曲部711に連続した曲がり部723と、曲がり部723から延設された一対の延設部724とを有しているので、曲がり部723によって正極タブ部721全体の強度が高められる。これにより、衝撃等を受けて電極体700が容器100内で振動したとしても、曲がり部723を有する正極タブ部721で電極体700の移動を受け止めることができる。したがって電極体700の損傷を抑制することができる。
また、一対の延設部724の少なくとも一方は、接合対象(正極集電体610及び正極導電部材811)に接合されている。
これによれば、一対の延設部724の少なくとも一方が接合対象に接合されているので、曲がり部723と接合対象とを接合する場合と比べても安定して接合することができる。これにより、タブ部720と接合対象とを強固に接合することができ、接合対象で電極体700の移動を規制することができる。したがって、電極体700の損傷をより抑制することができる。
ここで接合対象とは、タブ部に接合される部材のことである。上記実施の形態では、正極側の接合対象として正極集電体610及び正極導電部材811を例示しているが、負極側での接合対象は、負極集電体610及び負極導電部材811である。
また、一対の延設部724は、当該延設部724をなす極板の複数の一片(突出片743)が束ねられた状態で接合対象に接合されている。
これによれば、一対の延設部724をなす複数の突出片743が束ねられた状態で接合対象に接合されているので、正極タブ部721全体として環状に閉塞した状態とすることができる。これにより、正極タブ部721全体の強度がより高められて、電極体700の移動をより確実に受け止めることができる。したがって、電極体700の損傷をより抑制できる。
また、集電体600に接合される前の状態において、タブ部(正極タブ部721)の一対の延設部724をなす複数の一片(突出片743)は、最内周の一片から外周に向かうに連れてその両端部が徐々に先方に配置されている。
これによれば、正極タブ部721の一対の延設部724をなす複数の突出片743が、最内周の突出片743から外周に向かうに連れてその両端部が徐々に先方に配置されているので、一対の延設部724を中央に集めて束ねる際に容易に集めることができる。これにより、一対の延設部724を束ねる際の作業性が高められ、接合時の安定性も向上させることができる。接合時の安定性が向上していれば、接合後における正極タブ部721の全体的な強度も高められるので、電極体700の移動をより確実に受け止めることができる。したがって、電極体700の損傷をより抑制できる。
ここで、比較例として、本体部の一端面にのみ一対のタブ部が設けられた電極体を想定する。この場合、本体部の他端面は全体として平面状となっている。電極体が移動する場合、本体部の一端面側では各タブ部が電極体の移動を受け止め、本体部の他端面側では大きな平面で電極体の移動を受け止める。これにより、本体部の他端面側では、受け止め時の応力が分散されて、電極体に作用する負荷が抑制されている。
一方、本実施の形態のように、本体部710の両端面のそれぞれに正極タブ部721及び負極タブ部722が設けられた電極体700では、本体部710の両端面のそれぞれで正極タブ部721及び負極タブ部722が電極体700の移動を受け止める。つまり、本体部710の他端面側でも正極タブ部721及び負極タブ部722で電極体700の移動を受け止めるために、比較例と比べて大きな応力が正極タブ部721及び負極タブ部722に作用し、これらが損傷しやすくなっている。本実施の形態では、各タブ部720の強度が高められているので、本体部710の両端面のそれぞれに正極タブ部721及び負極タブ部722が設けられた電極体700においても、電極体700の損傷を抑制することが可能である。
[6 変形例の説明]
以下に、上記実施の形態の各変形例について説明する。以降の説明において上記実施の形態または他の変形例と同一の部分においては同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
(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6は、実施の形態の変形例1に係る集電体600aを示す斜視図である。図7は、実施の形態の変形例1に係る集電体600aを示す正面図である。
図6及び図7に示すように、本変形例では、集電体600aにかしめ用の軸部631aが設けられている。具体的には、集電体600aは、集電本体630aと、軸部631aと、一対の接続部632aとを備えている。
集電本体630aは、YZ平面に平行でZ軸方向に長尺な平板状かつ矩形状の部位である。集電本体630aのX軸プラス方向の主面には軸部631aが突出している。また、集電本体630aのX軸マイナス方向の主面は平面状に形成されている。軸部631aは、X軸方向に延びる円柱状の部位である。この軸部631aが内部ガスケット、外部ガスケット及び電極端子を貫通した状態でかしめられることで電極端子に接続(接合)される。
一対の接続部632aは、集電本体630aのZ軸マイナス方向の一対の端側部からX軸マイナス方向に突出した板状の部位である。具体的には、各接続部632aは、XZ平面に平行でZ軸方向に長尺な平板状かつ矩形状の部位である。各接続部632aは、正極タブ部721の各延設部724に接合(溶接)されている。本変形例においては、一対の延設部724を束ねずに、各延設部724と各接続部632aとを接合しているが、一対の延設部724を束ねる場合には、一対の接続部632aの一方にのみ、束ねられた一対の延設部724を接合してもよい。この場合、他方の接続部632aを集電体600aに設けなくてもよい。
各接続部632aと各延設部724とが接合される際には、集電本体630aは、曲がり部723の端面に当接されている。ここで曲がり部723の端面とは、本体部710から正極タブ部721が突出した突出方向(X軸方向)での曲がり部723の先端面である。前述したように、曲がり部723は、延設部724と比べても構造的な強度が高い部位である。この比較的強度の高い曲がり部723の端面に対して集電本体630aが当接しているので、集電体600aに接合された電極体700の移動をより効果的に規制することができる。したがって、電極体700の損傷をより抑制することが可能である。
(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8は、実施の形態の変形例2に係る集電体600b及び正極タブ部721bを示す正面図である。図8は、図7に対応する図である。
集電体600bは、基本的には変形例1の集電体600aと同様の構成であるが、異なるのは集電本体630bのZ軸方向の長さが集電本体630aよりも短い点である。このため、集電本体630bは、各接続部632bが各延設部724bに接合された状態であっても、曲がり部723bの端面までは至っていない。つまり、集電本体630bは、X軸方向視で曲がり部723bの端面に重ならないように配置されている。
一方、正極タブ部721bでは、各延設部724bに対し、集電本体630bの少なくとも一部を収容する凹部728bが形成されている。凹部728bは、接合前から各延設部724bのX軸プラス方向の端部に形成された切欠である。この凹部728b内に集電本体630bの少なくとも一部が収容されるので、集電体600bにおける正極タブ部721bからの突出量を低減することができる。これにより、容器100内におけるスペース効率を高めることが可能である。なお、凹部728bの深さを集電本体630bの肉厚よりも深くすれば、集電本体630bの厚みを全体的に凹部728b内に収容することができる。したがって、集電体600bにおける正極タブ部721bからの突出量をより低減することができ、好ましい。
(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9は、実施の形態の変形例3に係る集電体600b及び正極タブ部721cを示す正面図である。図9は、図8に対応する図である。
変形例2では、凹部728bは各延設部724bに接合前から形成された切欠である場合を例示した。この変形例3では、接合作業によって各延設部724cに凹部728cが形成される場合について説明する。図9では、各延設部724cの端面を二点鎖線で示している。接合前においては、各延設部724cの端面は、曲がり部723の端面と面一となっている。
接合作業時においては、集電体600bの集電本体630bが各延設部724cの端面に押し付けられることにより、各延設部724cの端面が凹状に変形して凹部728cとなる。凹部728c内には、集電本体630bの少なくとも一部が収容されるので、集電体600bにおける正極タブ部721cからの突出量を低減することができる。これにより、容器100内におけるスペース効率を高めることが可能である。
(変形例4)
次に、上記実施の形態の変形例4について説明する。図10は、実施の形態の変形例4に係る正極タブ部721に対する接合構造を示す模式図である。図10は図5に対応する図である。
上記実施の形態では、一つの正極タブ部721に対して、正極導電部材811と正極集電体610とが別の位置に接合されている場合を例示した。この変形例4では、正極導電部材811dが正極集電体610に一体的に接合された状態で正極タブ部721に接合されている場合について説明する。なお、ここでは、正極側を例示するが、負極導電部材821においても負極集電体620に一体的に接合された状態で負極タブ部722に接合されている。
図10に示すように、一対の延設部724のうち、Y軸プラス方向の延設部724には、正極導電部材811dの一端部が接合(溶接)されている。さらに、当該正極導電部材811dの一端部には、Y軸プラス方向から正極集電体610の第一接続部630が接合(溶接)されている。このような場合においても、電極体700の抵抗を低減することが可能である。
なお、正極タブ部721に対する正極導電部材811dと正極集電体610の接合順は如何様でもよい。つまり、本変形例とは逆に、正極集電体610の第一接続部630が延設部724に接合され、正極導電部材811dの一端部が正極集電体610の第一接続部630に接合されていてもよい。これは負極側においても同様である。
(変形例5)
次に、上記実施の形態の変形例5について説明する。図11は、実施の形態の変形例5に係る正極タブ部721に対する接合構造を示す模式図である。図11は図5に対応する図である。
上記実施の形態では、正極タブ部721に正極導電部材811と正極集電体610とが接合されている場合を例示した。この変形例5では、正極集電体が用いられておらず、正極タブ部721に正極導電部材811eのみが接合されている場合について説明する。
図11に示すように、一対の延設部724のうち、Y軸プラス方向の延設部724には、正極導電部材811eの一端部が接合(溶接)されている。ここで、正極導電部材811eの一端部において、その先端部815eは折り曲げられており、当該先端部815eが正極端子310の軸部330に接合されている。このように、正極導電部材811eは、正極端子310に直接接合されているので、正極導電部材811eが正極集電体の機能も兼ね備えることになる。これは負極側においても同様であり、負極導電部材は、負極端子に直接接合されることで、負極集電体の機能も兼ね備えることになる。したがって、正極集電体及び負極集電体の専用部材を設けなくともよくなるので、部品点数を削減することが可能となる。
(変形例6)
次に、上記実施の形態の変形例6について説明する。図12は、実施の形態の変形例6に係る電極体700f、正極導電体810f及び負極導電体820fを示す斜視図である。
上記実施の形態では、正極導電部材811と、負極導電部材821とが、巻回軸方向に直交する方向(Y軸方向)から見るとX字状に配置されている場合について例示したが、正極導電部材811と負極導電部材821とは、相互に干渉しないのであれば如何様に配置されていてもよい。例えば、図12に示す電極体700fでは、本体部710fにおけるX軸方向の両端面の正極タブ部721fと負極タブ部722fとが反転していない場合を示している。具体的には、本体部710fにおけるX軸プラス方向の一端面及び他端面には、Z軸プラス方向の端部に正極タブ部721fが設けられており、Z軸マイナス方向の端部に負極タブ部722fが設けられている。この場合においては、正極導電体810fと負極導電体820fとは、電極体700の同一側方(Y軸マイナス方向)に配置されるとともに、平行に配置されている。正極導電体810fと負極導電体820fとが、電極体700の同一側方に配置されていれば、スペース効率を高めることが可能である。
(その他の変形例)
以上、本発明の実施の形態(その変形例も含む。以下同様)に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、上記実施の形態には限定されない。今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であり、本発明の範囲には、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。
例えば、上記実施の形態では、正極導電体810及び負極導電体820のそれぞれが電極体700の外方に配置されている場合を例示した。しかしながら、正極導電体810及び負極導電体820の少なくとも一方が電極体700の内方に配置されていてもよい。具体的には、電極体には、X軸方向視の中央部(巻き始め位置)に、セパレータや巻き芯で囲まれた空間が存在する。当該空間内に、正極導電体810及び負極導電体820の少なくとも一方を配置することも可能である。
また、上記実施の形態では、正極導電部材811に絶縁体812が被覆されている場合を例示したが、絶縁体は正極導電部材を覆っていればよい。つまり、正極導電部材と、当該導電部材が短絡しうる部材(電極体700、容器100等)の間にシート状の絶縁体を介在させて、当該絶縁体で正極導電部材を覆うことも可能である。これは負極導電部材と絶縁体とにおいても同様である。
また、上記実施の形態では、電極体700に備わる全てのタブ部720が、曲がり部と一対の延設部とを有する場合を例示したが、電極体に備わる少なくとも1つのタブ部が曲がり部と一対の延設部を備えていればよい。例えば1つのタブ部のみが曲がり部と一対の延設部とを有する場合であっても、当該タブ部で電極体の移動をある程度受け止めることができる。
また、上記実施の形態では、正極タブ部721の一対の延設部724をなす複数の突出片743が、最内周の突出片743から外周に向かうに連れてその両端部が徐々に先方に配置されている場合を例示した。しかしながら、各延設部をなす複数の突出片の各両端部の位置は如何様でもよい。例えば、各延設部をなす複数の突出片の各両端部は面一となっていてもよい。
また、上記実施の形態では、電極体700における本体部710の一端面と他端面とで、正極タブ部721と負極タブ部722とが、X軸方向視で反転(上下反転)して配置されている場合を例示したが、反転していなくてもよい。
また、上記実施の形態では、電極体700の本体部710の両端面にそれぞれ正極タブ部721及び負極タブ部722が設けられている場合を例示した。しかしながら、電極体の本体部の両端面のうち一方にのみ、正極タブ部及び負極タブ部が設けられていてもよい。
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。
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子に適用できる。
10 蓄電素子
100 容器
101 短側面
102 長側面
103 天面
104 底面
110 容器本体
120 蓋体
300 電極端子
310 正極端子
320 負極端子
330、631a 軸部
400 外部ガスケット
500 内部ガスケット
600、600a、600b 集電体
610 正極集電体
620 負極集電体
630 第一接続部
630a、630b 集電本体
632a、632b 接続部
640 第二接続部
700、700f 電極体
710、700f 本体部
711 湾曲部
712 平坦部
720 タブ部
721、721b、721c、721f 正極タブ部
722、722f 負極タブ部
723、723b 曲がり部
724、724b、724c 延設部
728b、728c 凹部
740 正極板
741 正極基材
742 正極活物質層
743、753 突出片
750 負極板
751 負極基材
752 負極活物質層
761、762 セパレータ
800 導電体
810、810f 正極導電体
811、811d、811f 正極導電部材
812、822 絶縁体
815e 先端部
820、820f 負極導電体
821 負極導電部材

Claims (11)

  1. 複数の極板が巻回された電極体と、前記電極体を収容する容器とを備える蓄電素子であって、
    前記電極体は、
    本体部と、
    前記本体部における巻回軸方向の両端面のそれぞれから一対ずつ突出した正極タブ部及び負極タブ部と、を備え、
    前記容器内において、前記本体部における一端面の前記正極タブ部と、他端面の前記正極タブ部とが正極導電部材で電気的に接続されるとともに、前記本体部における一端面の前記負極タブ部と、他端面の前記負極タブ部とが負極導電部材で電気的に接続されている
    蓄電素子。
  2. 前記本体部の両端面のうち、一端面に備わる前記正極タブ部及び前記負極タブ部と、他端面に備わる前記正極タブ部及び前記負極タブ部とは、反転して配置されている
    請求項1に記載の蓄電素子。
  3. 前記巻回軸方向に直交する方向から見た場合、前記正極導電部材と、前記負極導電部材とがX字状に配置されている
    請求項2に記載の蓄電素子。
  4. 前記容器には、前記正極導電部材に接続される正極端子と、前記負極導電部材に接続される負極端子とが一対のみ設けられている
    請求項1~3のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  5. 前記正極導電部材は、前記正極端子に直接接合されていて、
    前記負極導電部材は、前記負極端子に直接接合されている
    請求項4に記載の蓄電素子。
  6. 前記正極端子に接続された正極集電体と、
    前記負極端子に接続された負極集電体とを備え、
    前記正極導電部材は、前記正極集電体に一体的に接合されており、
    前記負極導電部材は、前記負極集電体に一体的に接合されている
    請求項4に記載の蓄電素子。
  7. 前記正極導電部材及び前記負極導電部材は、絶縁体が配置されている
    請求項1~6のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  8. 前記正極導電部材及び前記負極導電部材は、前記絶縁体が被覆されている
    請求項7に記載の蓄電素子。
  9. 前記本体部は、平坦部及び当該平坦部を挟む一対の湾曲部を有し、
    二対の前記正極タブ部及び負極タブ部の少なくとも1つは、前記湾曲部に連続する曲がり部と、前記曲がり部から延設され、前記平坦部に連続する一対の延設部とを有する
    請求項1~8のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  10. 前記一対の延設部の少なくとも一方は、接合対象に接合されている
    請求項9に記載の蓄電素子。
  11. 前記一対の延設部は、当該延設部をなす前記極板の複数の一片が束ねられた状態で前記接合対象に接合されている
    請求項10に記載の蓄電素子。
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