JP2023142800A - 二次電池 - Google Patents

二次電池 Download PDF

Info

Publication number
JP2023142800A
JP2023142800A JP2022049893A JP2022049893A JP2023142800A JP 2023142800 A JP2023142800 A JP 2023142800A JP 2022049893 A JP2022049893 A JP 2022049893A JP 2022049893 A JP2022049893 A JP 2022049893A JP 2023142800 A JP2023142800 A JP 2023142800A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulator
secondary battery
long side
lid
extending
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022049893A
Other languages
English (en)
Inventor
晋聡 山本
Shinji Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2022049893A priority Critical patent/JP2023142800A/ja
Priority to CN202211122500.3A priority patent/CN116845490A/zh
Priority to US17/932,410 priority patent/US20230307800A1/en
Priority to EP22195840.8A priority patent/EP4258430A1/en
Publication of JP2023142800A publication Critical patent/JP2023142800A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/148Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/517Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/564Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/567Terminals characterised by their manufacturing process by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/586Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593Spacers; Insulating plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/595Tapes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

【課題】組み立てが容易な二次電池を提供する。【解決手段】長側壁と蓋体とを有する外装容器と、電極群と前記電極群から延出した集電タブとを有し前記外装容器に収納された電極体と、出力端子と、前記蓋体と対向し前記出力端子と接続された接合部と前記接合部から一方の前記長側壁の内面に沿って延出した第1延出部と前記接合部から他方の前記長側壁の内面に沿って延出した第2延出部とを有しているリードと、前記第1延出部の外面に係合した内面を有する第1絶縁体と、前記第2延出部の外面に係合した内面を有する第2絶縁体と、を備えている。【選択図】 図9

Description

本発明の実施形態は、二次電池に関する。
近年、電子機器や電気自動車の電源として、エネルギー密度の高い二次電池、例えば、リチウムイオン二次電池が広く用いられている。このような二次電池は、電極体及び非水電解質を、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成された直方体の外装容器に収納して構成される。外装容器の蓋体と電極体との間には所定の間隔が設けられ、間隔を保持するスペーサとして、絶縁体が用いられることが知られている。
特開2019―204799号公報 特開2020―136010号公報
本実施形態の課題は、組み立てが容易な二次電池を提供することにある。
一実施形態に係る二次電池は、間隔を置いて対向する一対の長側壁と、前記一対の長側壁の一端に固定された蓋体と、を有する外装容器と、電極群と前記電極群から延出した集電タブとを有し、前記外装容器に収納された電極体と、前記蓋体に設けられた出力端子と、前記外装容器の内部で前記電極体と前記蓋体との間に設けられ、前記出力端子と前記集電タブとを電気的に接続し、前記蓋体と対向し前記出力端子と接続された接合部と、前記接合部から一方の前記長側壁の内面に沿って延出した第1延出部と、前記接合部から他方の前記長側壁の内面に沿って延出した第2延出部と、を有しているリードと、前記外装容器の内部で前記電極体と前記蓋体との間に設けられ、一方の前記長側壁の内面に対向して配置され、前記第1延出部の外面に係合した内面を有する第1絶縁体と、前記外装容器の内部で前記電極体と前記蓋体との間に設けられ、他方の前記長側壁の内面に対向して配置され、前記第2延出部の外面に係合した内面を有する第2絶縁体と、を備えている。
図1は、第1実施形態に係る二次電池の外観を示す斜視図である。 図2は、図1に示す二次電池の分解斜視図である。 図3は、リードを示す斜視図である。 図4は、図3に示すリードを裏面側から見た斜視図である。 図5は、一方の絶縁体を示す斜視図である。 図6は、電極体、正極リード、負極リード、絶縁体、及び接着部材を示す斜視図である。 図7は、図6に示す線B―Bに沿った断面を矢視C方向から見た断面図であり、正極リード及び絶縁体を抜き出して示す図である。 図8は、図6に示す線B―Bに沿った断面を矢視D方向から見た断面図であり、正極リード及び絶縁体を抜き出して示す図である。 図9は、図1の線A―Aに沿った断面図である。 図10は、第2実施形態に係る二次電池における、電極体、正極リード、負極リード、及び絶縁体を示す斜視図である。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宣変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面や説明をより明確にするため、実際の様態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宣省略することがある。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係る二次電池について詳細に説明する。
図1は、第1実施形態に係る二次電池の外観を示す斜視図である。
図1に示すように、二次電池10は、例えば、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、扁平な略直方体形状の外装容器12と、外装容器12の内部に非水電解液と共に収納された後述の電極体30と、を備えている。外装容器12は、例えば、樹脂によって形成された樹脂容器である。外装容器12は、上端が開口した容器本体16と、容器本体16に固定され容器本体16の開口を閉塞した板状の蓋体14とを有し、内部が気密に形成されている。第1実施形態では、上記のように、容器本体16及び蓋体14は電気的な絶縁性を有する樹脂で形成されている。
蓋体14には、一対の出力端子20と、注入口29と、が設けられている。
ここで、蓋体14及び容器本体16の長手方向をX、長手方向Xと直交する蓋体14及び容器本体16の幅方向をY、容器本体16の高さ方向をZと定義する。
なお、外装容器12は、樹脂に限らず、アルミニウム合金、鉄あるいはステンレスなどの金属で形成された金属容器としてもよい。
図2は、図1に示す二次電池の分解斜視図である。
図2に示すように、外装容器12の容器本体16は、矩形状の長側壁16a、長側壁16aと間隔を置いて平行に対向する矩形状の長側壁16b、互いに対向する一対の短側壁16c、及び底壁16dを有している。一対の長側壁16a、16bの上端縁及び一対の短側壁16cの上端縁により、矩形状の上部開口17が規定されている。
蓋体14は、上部開口17とほぼ等しい大きさの矩形板状に形成されている。蓋体14は、上部開口17を閉塞した状態で容器本体16に固定されている。
蓋体14には、一対の円形の透孔26が形成されている。各透孔26は、蓋体14を高さ方向(厚さ方向)Zに貫通して形成された貫通孔である。一対の透孔26は、蓋体14の長手方向Xの両端部に位置し、長手方向Xに互いに離間している。注入口29は、一対の透孔26の間に位置している。注入口29を通して外装容器12の内部に非水電解液を注液した後、注入口29は、例えば、円盤状の封止蓋25で封止される。
出力端子20は、高さ方向Zに沿って延びる柱状に形成され、一端部に形成された第1雄ねじ部20aと、他端部に形成された第2雄ねじ部20bと、第1雄ねじ部20aと第2雄ねじ部20bとの間に位置している環状のフランジ部20cと、を一体に有している。フランジ部20cは、例えば、六角形状に形成され、ナットを構成している。出力端子20は、第1雄ねじ部20aを蓋体14の透孔26に挿通した状態で、蓋体14に取り付けられる。
図2に示すように、外装容器12に収納される電極体30は、例えば、シート状の複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを挟んで交互に積層して構成されている。正極板は、板状の正極集電体と、正極集電体の少なくとも一方の面に形成された正極活物質層と、正極集電体の一端から高さ方向Zに向かって延出した正極集電タブ32aと、を有している。負極板は、板状の負極集電体と、負極集電体の少なくとも一方の面に形成された負極活物質層と、負極集電体の一端から高さ方向Zに向かって延出した負極集電タブ32bと、を有している。セパレータは、電気的絶縁性を有しており、正極板と負極板とを電気的に絶縁している。
正極板及び負極板の集電体及び集電タブは、一例では、厚さ5乃至50μm程度の金属箔から形成される。金属箔の材料は、正極や負極に使用する活物質の種類により変わり得るものではあるが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金を用いることができる。
複数の正極集電タブ32aは、電極体(電極群)30の一端から外側に延出し、幅方向Yに積層されている。複数枚の正極集電タブ32aの延出端部は、U字形状に折り曲げられたバックアップリード34によってまとめて狭持されていてもよい。正極集電タブ32aは、長手方向Xにおける電極体30の一端側に位置している。
複数の負極集電タブ32bは、電極体30の一端から外側に延出し、幅方向Yに積層されている。複数枚の負極集電タブ32bの延出部は、U字形状に折り曲げられたバックアップリード34によってまとめて挟持されており、負極集電タブ32bは、長手方向Xにおける電極体30の他端側に位置している。
このように正極集電タブ32a及び負極集電タブ32bは、電極体30の一端から同一方向に延出しているとともに、電極体30の長手方向Xに互いに間隔を設けて位置している。また、正極集電タブ32a及び負極集電タブ32bは、バネ性を有しており、高さ方向Zにおける上向きの付勢力を有している。
上記のように構成された電極体30は、電極体30の一端面、正極集電タブ32a、及び負極集電タブ32bが高さ方向Zにおいて蓋体14と対向する向きで、容器本体16の内部に収納される。電極体30の一端面と蓋体14との間には、所定の間隔が設けられている。
図2に示すように、二次電池10は、外装容器12の内部で電極体30と蓋体14との間の空間に設けられた、一対の絶縁体50、接着部材38、正極リード40A、及び負極リード40Bを備えている。
絶縁体50は、例えば、電気的絶縁性を有する樹脂によって形成されている。絶縁体50は、蓋体14と電極体30との間の空間を囲むように枠状に形成され、容器本体16の内面に当接して配置される。絶縁体50は、正極リード40A、負極リード40B、正極集電タブ32a及び負極集電タブ32bと容器本体16との間を電気的に絶縁するとともに、蓋体14と電極体30との間隔を保持するスペーサとしての機能を有している。
一例では、絶縁体50は、一対の絶縁体50に分割され、これらを組み合わせることにより枠体を構成する。絶縁体50の詳細な形状については、図5の説明で後述する。
接着部材38は、例えば、帯状の接着テープである。接着部材38は、各絶縁体50と電極体30とが一体化された状態を保持する。接着部材38を貼り付ける位置については、図6の説明で後述する。
正極リード40Aは、幅方向Yにおいて各絶縁体50の間に位置し、出力端子20と正極集電タブ32aとを電気的に接続する。負極リード40Bは、幅方向Yにおいて各絶縁体50の間に位置し、出力端子20と負極集電タブ32bとを電気的に接続する。第1実施形態において、正極リード40Aと負極リード40Bとは同一の構成、同一の形状を有している。
以下、第1実施形態に係る二次電池10のリードについて、正極リード40Aを代表してその構成を詳細に説明する。
図3は、正極リードを示す斜視図、図4は、正極リードを異なる方向から見た斜視図である。
図3、図4に示すように、正極リード40Aは、導電金属板材を折り曲げて構成されている。一例では、正極リード40Aは、矩形状の接合部41、接合部41の一側縁から接合部41に対してほぼ垂直に延出した矩形状の第1延出部45と、接合部41の他方の側縁の両端部から接合部41に対してほぼ垂直に延出した一対の矩形状の第2延出部43と、を一体に有している。
接合部41は、長手方向Xに延びる一対の側縁を有する矩形板状に形成され、蓋体14に対向する上面41aと、上面41aと反対側に位置している下面41bと、を有している。接合部41は、一方の側縁の両端部から第1延出部45を超えて面方向に突出した一対の第1係合凸部48と、他方の側縁の中央部から第2延出部43を超えて面方向に突出した第2係合凸部49と、を有している。
更に、接合部41は、下面41bのほぼ中央部に突設された円柱形状の突出部47と、高さ方向Zに接合部41及び突出部47を貫通して形成された雌ねじ部42と、を有している。雌ねじ部42は、軸線42aに沿った方向において2mm以上の長さを有し、出力端子20の第1雄ねじ部20aをねじ込むために設けられている。
第1延出部45は、高さ方向Zに沿って板状に延出され、容器本体16の長側壁16bと平行に対向する外面45aを有している。高さ方向Zに延びる第1延出部45の一対の側縁を窪めて形成された凹所である第1被係合部46がそれぞれ設けられている。
第2延出部43の各々は、容器本体16の長側壁16aと平行に対向する外面43aを有している。第2延出部43は、幅方向Yに貫通して形成された貫通孔である第2被係合部44を有している。ただし、一例においては、第2被係合部44は、長手方向Xに延びる長孔である。
以下、第1実施形態に係る絶縁体50の形状について説明する。
図5は、一方の絶縁体50を示す斜視図である。一例では、各絶縁体50は同じ形状である。
図5に示すように、絶縁体50は、長手方向Xに延びる細長い板状に形成され、正極リード40A及び負極リード40Bと係合する内面52と、容器本体16の内面と当接する外面54と、内面52と外面54との間で蓋体14と対向する上面53と、長手方向Xの両端部を幅方向Yに折り曲げて形成された連結部56と、を有している。
絶縁体50の内面52には、長手方向Xの中央部で内面に突設された2つのリブ58と、リブ58と連結部56との間に突設された複数、例えば、4つの係合突起60と、が形成されている。
リブ58は、蓋体14と対向し、上面53と同一平面上に位置する端面59を有している。リブ58は、絶縁体50の剛性を高くし、接着部材38のたわみを防止する。
複数の係合突起60は、正極リード40A又は負極リード40Bの第1被係合部46又は第2被係合部44に係合可能な位置及び寸法に形成されている。
連結部56は、一方の一端面に凸部56aを有し、他方の一端面に凹部56bを有している。凸部56a及び凹部56bは、互いに係合可能な位置及び寸法に形成されている。一対の絶縁体50は、一方の絶縁体の凸部56aと他方の絶縁体50の凹部56bが係合し、一方の絶縁体の凹部56bと他方の絶縁体50の凸部56aとが係合することで連結される。また、一対の絶縁体50を互いに連結することにより、一方の絶縁体50のリブ58は、他方の絶縁体50のリブ58に当接する。
以下、第1実施形態に係る接着部材38を貼り付ける位置について説明する。
図6は、電極体30、正極リード40A、負極リード40B、絶縁体50、及び接着部材38を示す斜視図である。また、正極リード40A、負極リード40B、及び一対の絶縁体50の一部を破線で示している。
図6に示すように、電極体30の上方で、一対の絶縁体50が連結され、一対の絶縁体の内面52と、正極リード40A及び負極リード40Bの第1延出部45及び第2延出部43とは、係合し、連結されている。
接着部材38は、電極体30、正極リード40A、負極リード40B、及び各絶縁体50を一体化した状態を保持する。詳細には、正極集電タブ32a及び負極集電タブ32bの付勢力によって、電極体30から、正極リード40A、負極リード40B、及び各絶縁体50が離れることを防いでいる。
接着部材38は、電極体30の幅方向Yにおける一対の側面31と、各絶縁体50の外面54と、各絶縁体50の上面53と、に亘って貼り付けられている。一例において、接着部材38は、リブ58の端面59に重なるように貼り付けられている。これにより、接着部材38が高さ方向Zに向かってたわむことを防止できる。
ただし、接着部材38を貼り付ける位置は上記の位置に限られず、電極体30から絶縁体50が離れないように固定できればよく、例えば、各絶縁体50の外面54と、電極体30の一対の側面31と、に重なるように長手方向Xに沿って貼り付けることも可能である。
以下、第1実施形態に係る正極リード40Aと各絶縁体50との係合について説明する。
図7は、図6に示す線B―Bに沿った断面を矢視C方向から見た断面図であり、正極リード40A及び絶縁体50を抜き出して示す図である。
図7に示すように、正極リード40Aは、正極リード40Aの第1被係合部46と、絶縁体50の係合突起60とが係合することで、連結されている。第1被係合部46と係合突起60との間には、長手方向Xにおいて隙間を有している。また、第1被係合部46と係合突起60とは、高さ方向Zにおいて当接している。
図8は、図6に示す線B―Bに沿った断面を矢視D方向から見た断面図であり、正極リード40A及び絶縁体50を抜き出して示す図である。
図8に示すように、正極リード40Aは、正極リード40Aの第2被係合部44と、絶縁体50の係合突起60とが係合することで、連結されている。第2被係合部44と係合突起60との間には、長手方向Xにおいて隙間を有している。また、第2被係合部44と係合突起60とは、高さ方向Zにおいて当接している。
つまり、正極リード40Aは、絶縁体50に対して、長手方向Xに移動可能で、且つ高さ方向Zへの移動は制限されるように構成されている。正極リード40Aの高さ方向Zへの移動を制限する理由は、正極集電タブ32a及び負極集電タブ32bの付勢力によって、各絶縁体50に対して相対的に正極リード40Aがずれることを防ぐためである。
以下、組み立てられた二次電池10の内部構成について説明する。
図9は、図1の線A―Aに沿った断面図である。
図9に示すように、外装容器12は、上端が開口した容器本体16と、容器本体16の開口を閉塞した蓋体14と、を有している。また、外装容器12の内部に、電極体30、正極リード40A、及び一対の絶縁体50が収納されている。一方、外装容器12の外部(蓋体14の上方)から出力端子20が取り付けられている。
電極体30は、容器本体16の一対の長側壁16a、16bの間に位置し、蓋体14に向かって延びる正極集電タブ32aを有している。正極集電タブ32aの先端は、バックアップリード34によって狭持され、正極リード40Aの第1延出部45と接続されている。
一対の絶縁体50は、幅方向Yに並べられ、電極体30と蓋体14との間に位置している。各絶縁体50の外面は、容器本体16の内面に当接し、各絶縁体50の内面は、正極リード40Aの外面に係合している。
正極リード40Aは、電極体30と蓋体14との間に位置し、第1被係合部46及び第2被係合部44と、各絶縁体50の係合突起60とが係合することで、絶縁体50に連結されている。(第1被係合部46、第2被係合部44、及び係合突起60については、図3、図4、図5を参照)。
正極リード40Aは、蓋体14の内面と接触している接合部41と、接合部41から長側壁16aに沿って延出した第1延出部45と、接合部41から長側壁16bに沿って延出した第2延出部43を有している。
接合部41は、第1係合凸部48と、第2係合凸部49と、接合部41の下面から突出部47と、接合部41及び突出部47を貫通して形成された雌ねじ部42と、を有している。第1係合凸部48が一方の絶縁体50の上面53に当接し、第2係合凸部49が他方の絶縁体50の上面53に当接することで、正極リード40Aは、各絶縁体50に保持されている。
第1延出部45の外面45aは一方の絶縁体50の内面52と当接し、第2延出部43の外面は他方の絶縁体50の内面52と当接している。正極リード40Aは、第1延出部45及び第2延出部43の外面43aと、絶縁体50の内面52との当接によって、絶縁体50と係合されている。
出力端子20は、第1雄ねじ部20aと、第2雄ねじ部20bと、第1雄ねじ部と第2雄ねじ部との間に位置しているフランジ部20cと、を有している。
第1雄ねじ部20aは、フランジ部20cが蓋体14の外面に当接する位置まで、蓋体14の透孔26を通して正極リード40Aの雌ねじ部42にねじ込まれている。これにより、出力端子20及び正極リード40Aは、蓋体14の外面及び内面にそれぞれ固定され、出力端子20は正極リード40Aに電気的に接続されている。
第1実施形態に係る二次電池の効果について説明する。
図2、図9に示すように、二次電池10は、外装容器12と、電極体30と、出力端子20と、リード(正極リード40A及び負極リード40B)と、一対の絶縁体50と、を備えている。リードは、各絶縁体50の内面52と係合する第1延出部45及び第2延出部43を有している。これにより、正極集電タブ32a及び負極集電タブ32bの付勢力によるリードのズレを防止することができ、安定して容器本体16に蓋体14を固定することができる。
図6に示すように、電極体30の一対の側面31と、絶縁体50の外面54とに接着部材38を貼り付けることで、電極体30と絶縁体50との一体化した状態を保持することができるため、容器本体16への収納が容易となる。
また、図3、図4、図5に示すように、リードに第1被係合部46及び第2被係合部44を設け、各絶縁体50に係合突起60を設けることで、リードの位置を決めることが容易となり、出力端子20との接続が容易となる。つまり、組み立てが容易な二次電池を得ることができる。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態に係る二次電池について説明する。
図10は、第2実施形態に係る電極体30、正極リード40A、負極リード40B、及び絶縁体50を示す斜視図である。二次電池10は、第2実施形態で説明する構成以外、第1実施形態と同様の構成である。
図10に示すように、第2実施形態に係る二次電池は、接着部材38を無しに構成されている。
電極体30と各絶縁体50とは、接着剤39によって固定されている。接着剤39は、高さ方向Zにおいて電極体30と各絶縁体50との間に設けられている。
上記のように構成された第2実施形態よれば、電極体30と絶縁体50とが一体化された状態を保持することができるため、容器本体16への収納が容易となる。つまり、組み立てが容易な二次電池を得ることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。必要に応じて、複数の実施形態を組み合わせることも可能である。
10…二次電池、12…外装容器、14…蓋体、16…容器本体、16a、16b…長側壁、20…出力端子、30…電極体、31…側面、32a…正極集電タブ、32b…負極集電タブ、38…接着部材、39…接着剤、40A…正極リード、40B…負極リード、41…接合部、43…第2延出部、44…第2被係合部、45…第1延出部、46…第1被係合部、50…絶縁体、52…内面、53…上面、54…外面、58…リブ、60…係合突起

Claims (7)

  1. 間隔を置いて対向する一対の長側壁と、前記一対の長側壁の一端に固定された蓋体と、を有する外装容器と、
    電極群と前記電極群から延出した集電タブとを有し、前記外装容器に収納された電極体と、
    前記蓋体に設けられた出力端子と、
    前記外装容器の内部で前記電極体と前記蓋体との間に設けられ、前記出力端子と前記集電タブとを電気的に接続し、前記蓋体と対向し前記出力端子と接続された接合部と、前記接合部から一方の前記長側壁の内面に沿って延出した第1延出部と、前記接合部から他方の前記長側壁の内面に沿って延出した第2延出部と、を有しているリードと、
    前記外装容器の内部で前記電極体と前記蓋体との間に設けられ、一方の前記長側壁の内面に対向して配置され、前記第1延出部の外面に係合した内面を有する第1絶縁体と、
    前記外装容器の内部で前記電極体と前記蓋体との間に設けられ、他方の前記長側壁の内面に対向して配置され、前記第2延出部の外面に係合した内面を有する第2絶縁体と、を備えている、
    二次電池。
  2. 前記第1絶縁体及び前記第2絶縁体は、前記内面に突設された係合突起をそれぞれ有し、
    前記リードの前記第1延出部及び前記第2延出部は、それぞれ前記係合突起と係合する被係合部を有している、
    請求項1に記載の二次電池。
  3. 前記電極体の一対の側面と、前記第1絶縁体及び前記第2絶縁体の前記長側壁と対向する外面と、に亘って接着された接着テープを更に備えている、
    請求項1又は2に記載の二次電池。
  4. 前記第1絶縁体及び前記第2絶縁体は、それぞれ前記内面に突設されたリブを有し、
    前記接着テープは、前記リブに重ねて前記第1絶縁体及び前記第2絶縁体に貼付されている、
    請求項3に記載の二次電池。
  5. 前記第1絶縁体及び前記第2絶縁体は、前記電極体に接着剤で固定されている、
    請求項1又は2に記載の二次電池。
  6. 前記被係合部は、前記第1延出部又は前記第2延出部を貫通して形成された貫通孔である、
    請求項2に記載の二次電池。
  7. 前記被係合部は、前記第1延出部又は前記第2延出部の側縁を窪めて形成された係合溝である、
    請求項2に記載の二次電池。
JP2022049893A 2022-03-25 2022-03-25 二次電池 Pending JP2023142800A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022049893A JP2023142800A (ja) 2022-03-25 2022-03-25 二次電池
CN202211122500.3A CN116845490A (zh) 2022-03-25 2022-09-15 二次电池
US17/932,410 US20230307800A1 (en) 2022-03-25 2022-09-15 Secondary battery
EP22195840.8A EP4258430A1 (en) 2022-03-25 2022-09-15 Secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022049893A JP2023142800A (ja) 2022-03-25 2022-03-25 二次電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023142800A true JP2023142800A (ja) 2023-10-05

Family

ID=83354984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022049893A Pending JP2023142800A (ja) 2022-03-25 2022-03-25 二次電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230307800A1 (ja)
EP (1) EP4258430A1 (ja)
JP (1) JP2023142800A (ja)
CN (1) CN116845490A (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5111991B2 (ja) * 2007-09-28 2013-01-09 株式会社東芝 電池
CN105304835B (zh) * 2010-07-21 2018-10-12 株式会社东芝 电池以及电池组
JP6780419B2 (ja) * 2016-09-30 2020-11-04 株式会社Gsユアサ 蓄電素子

Also Published As

Publication number Publication date
CN116845490A (zh) 2023-10-03
EP4258430A1 (en) 2023-10-11
US20230307800A1 (en) 2023-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10388915B2 (en) Rechargeable battery
US8450006B2 (en) Rechargeable battery
US9136524B2 (en) Secondary battery
US8932752B2 (en) Battery having a bent case and battery pack including the same
KR102246736B1 (ko) 이차 전지
US10811721B2 (en) Accumulator device
KR101683213B1 (ko) 이차 전지
KR20160042243A (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20160150405A (ko) 이차 전지 및 이차 전지 모듈
KR20170024725A (ko) 전지 모듈
US9153809B2 (en) Secondary battery including retainer for electrode assembly
US8658307B2 (en) Rechargeable battery
KR20160107416A (ko) 커버를 갖는 이차 전지
US20120214031A1 (en) Secondary battery
US20130149598A1 (en) Secondary battery
US8758927B2 (en) Secondary battery
JP2014038706A (ja) 蓄電装置
US20150221920A1 (en) Secondary battery
JP2016103412A (ja) 角形二次電池
JP2023142800A (ja) 二次電池
US20200058919A1 (en) Rechargeable battery
JP6498581B2 (ja) 蓄電装置及び電流遮断装置
US20100330412A1 (en) Secondary battery
JP2023142801A (ja) 二次電池
US8492014B2 (en) Secondary battery