JP5621762B2 - 電極体、二次電池、及び車両 - Google Patents

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Description

本発明は、金属シートの両面に活物質層を形成した正極シート及び負極シートがセパレータを介した状態で層状をなす電極体、電極体を備えた二次電池、及び二次電池を搭載した車両に関する。
従来から、電池としては、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などが知られている。例えば、リチウムイオン二次電池は、金属シート(アルミニウム箔や銅箔)に活物質層を形成した複数の電極シート(正極シート及び負極シート)を積層、又は捲回することで前記電極シートが層状をなす電極体を形成し、この電極体をケースに収納した構成とされている。
そして、従来の電池の中には、金属シートに複数の孔部を形成することで活物質と金属シートとの密着性や、孔部に充填される分だけ単位面積あたりの活物質量を高めたものが提案されている(例えば特許文献1)。また、特許文献1の電池では、各孔部の周囲(縁部)を盛り上げるように突起部を形成することにより、活物質の密着性をさらに高めている。
特開2001−155117号公報
しかしながら、特許文献1の電池では、金属シートの両面に対して孔部の周囲に突起部を形成しているため、セパレータを介在させた状態で複数の電極シートを捲回したり、積層したりした場合には、電極シートの間において突起部の先端部同士が対向するように配置され得る。このため、特許文献1の電池では、セパレータが突起部の先端部同士の間に介在される結果、例えば電極シートを捲回又は積層する作業時や、使用時などにおいて、セパレータの一部に負荷が集中してしまう虞がある。
この発明は、上記従来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、金属シートに設けた貫通孔の周縁に突起部を設けることで活物質の密着性、及び単位面積あたりの活物質量を向上させつつ、セパレータの一部に負荷が集中してしまうことを抑制できる電極体、二次電池、及び車両を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、金属シートの両面に活物質層を形成した正極シート及び負極シートがセパレータを介した状態で層状をなす電極体であって、前記正極シート及び前記負極シートの金属シートには、複数の貫通孔が形成されており、前記正極シート及び前記負極シートの金属シートにおいて、前記両面のうち一方の面のみ、前記貫通孔の周縁に突起部を形成した突起形成面とされ、前記正極シート及び前記負極シートは、前記突起形成面が積層方向において同一方向を向いた状態で層状をなしていることを要旨とする。
これによれば、正極シート及び負極シートの金属シートには、複数の貫通孔が形成されているとともに、金属シートの一方の面のみが、貫通孔の周縁に突起部を形成した突起形成面とされている。このため、活物質の密着性、及び単位面積あたりの活物質量を向上させることができる。そして、正極シート及び負極シートは、突起形成面が積層方向において同一方向を向いた状態で層状をなしている。このため、金属シートの両面に突起部を形成した場合のように、突起部の先端部同士が対向するように配置されることがなく、セパレータの一部に負荷が集中してしまうことを抑制することができる。
また、請求項に記載の発明は、前記正極シート及び前記負極シートは、捲回されて層状をなしており、前記突起形成面は径方向の外側を向いていることを要旨とする。
これによれば、正極シート及び負極シートは、捲回されて層状をなしているとともに、突起形成面は径方向の外側を向いた状態とされている。このため、金属シートの両面に突起部を形成した場合と比較して、金属シートの剛性が高くなってしまうことを抑制できる。したがって、容易に正極シート及び負極シートを捲回して電極体を形成することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電極体において、前記貫通孔は、前記正極シート及び前記負極シートが捲回される捲回軸線の延びる方向に沿って延びるように長孔状に形成されていることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の電極体において、前記突起部は、前記貫通孔を囲う環状に形成されていることを要旨とする。これによれば、突起部が貫通孔を囲う環状に形成されていることから、活物質と金属シートとの密着性をさらに向上させることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電極体において、前記突起部の先端部は、平坦に形成されていることを要旨とする。これによれば、突起部の先端面が平坦に形成されていることから、セパレータの一部に負荷が集中してしまうことをさらに抑制できる。
請求項5に記載の発明は、二次電池において、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極体を備えたことを要旨とする。これによれば、活物質の密着性、及び単位面積あたりの活物質量を向上させつつ、セパレータの一部に負荷が集中してしまうことを抑制できる。このため、二次電池の小型化や高容量化を図りつつ、使用中における振動などによって二次電池の性能が低下することを抑制できる。
請求項6に記載の発明は、車両において、請求項5に記載の二次電池を搭載したことを要旨とする。これによれば、活物質の密着性、及び単位面積あたりの活物質量を向上させつつ、セパレータの一部に負荷が集中してしまうことを抑制できる。このため、二次電池の小型化や高容量化を図りつつ、使用中における振動などによって二次電池の性能が低下することを抑制し、二次電池の交換サイクルが短くなってしまうことを抑制できる。
本発明によれば、金属シートに設けた貫通孔の周縁に突起部を設けることで活物質の密着性、及び単位面積あたりの活物質量を向上させつつ、セパレータの一部に負荷が集中してしまうことを抑制できる。
リチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。 電極体を模式的に示す分解斜視図。 正電極シート(負電極シート)を模式的に示す斜視図。 図1のA−A線断面図。 別の実施形態におけるリチウムイオン二次電池を模式的に示す斜視図。 別の実施形態における電極体を模式的に示す斜視図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、車両(例えば産業車両や乗用車両)に搭載される二次電池としてのリチウムイオン二次電池(以下、単に「二次電池」と示す)10は、全体として扁平な略立方体状をなすケース11を備えている。ケース11は、有底筒状(本実施形態では四角筒状)に形成された本体部材12、及び本体部材12の開口部12aを覆う(密閉する)ように、本体部材12に組み付けられる平板状(本実施形態では矩形平板状)をなす蓋部材13から形成されている。本体部材12、及び蓋部材13は、何れも金属(例えばステンレスやアルミニウムなど)から形成されている。以下、説明の便宜のため、図1で矢印Y1に示すケース11の長手方向を左右方向と示し、矢印Y2で示すケース11の短手方向(厚さ方向)を前後方向と示し、矢印Y3に示すケース11の高さ方向を上下方向と示す。
蓋部材13には、蓋部材13の上面から円柱状(略円柱状)をなす正極端子15及び負極端子16が上方に向かって突出するように設けられている。また、蓋部材13の下面(内面)には、金属(例えばアルミニウム)からなり、正極端子15と電気的に接続された集電端子17の基端(一端)が固定されている。また、蓋部材13の下面(内面)には、金属(例えば銅)からなり、負極端子16と電気的に接続された集電端子18の基端(一端)が固定されている。
また、ケース11には、金属シートの両面に活物質層を形成した複数の電極シートがセパレータを介した状態で層状をなす電極体21が収納されている。図2に示すように、電極体21は、セパレータ23を介在させた状態で、長尺の矩形シート状をなす正極シートとしての正電極シート24、及び長尺の矩形シート状をなす負極シートとしての負電極シート25を渦まき状に捲回することにより、正電極シート24及び負電極シート25が層状をなすように形成されている。また、セパレータ23は、絶縁性を有する樹脂材料(例えばポリエチレンなど)からなる矩形の多孔性シートとされている。本実施形態では、矢印Y3に示す上下方向が、正電極シート24及び負電極シート25の捲回軸線の延びる方向となる。なお、本実施形態では、電極体21の最内周面及び最外周面にもセパレータ23が配置されている。
ここで、正電極シート24、及び負電極シート25について図2及び図3にしたがって詳しく説明する。
図2に示すように、正電極シート24は、矩形(略矩形)の長尺シート状(帯状)をなす金属シートとしての金属箔24a(例えばアルミニウム箔)を備えている一方で、負電極シート25は、略矩形の長尺シート状(帯状)をなす金属シートとしての金属箔25a(例えば銅箔)を備えている。各金属箔24a,25aの厚さは、例えば10μm〜50μmであり、好ましくは15μm〜25μmである。以下の説明では、正電極シート24及び負電極シート25が捲回された状態(電極体21)において、各金属箔24a,25aのうち、捲回軸線の延びる方向と直交する方向(積層方向)の外側に配置される面を外側面M1と示し、内側に配置される面を内側面M2と示す。
金属箔24aの両面(外側面M1及び内側面M2)には、金属箔24aの長さ方向の全体にわたって上端部(縁部)Eから所定幅で設定された非塗布領域27を除き、その全面に正極用の活物質が塗布され、活物質層26が形成されている。同様に、金属箔25aの両面(外側面M1及び内側面M2)には、金属箔25aの長さ方向の全体にわたって上端部(縁部)Eから所定幅で設定された非塗布領域27を除き、その全面に負極用の活物質が塗布され、活物質層26が形成されている。活物質層26の厚さは、例えば20〜90μmであり、好ましくは20〜40μmである。このため、非塗布領域27は、正電極シート24、及び負電極シート25において、各金属箔24a,25aの長さ方向に沿って延びるようにそれぞれ設けられている。
そして、図3に示すように、正電極シート24の金属箔24aには、パンチング加工により、複数の貫通孔としての孔部30が金属箔24aの両面(外側面M1及び内側面M2)を連通するように形成されている。なお、図3では、活物質層26の図示が部分的に省略されている。本実施形態の孔部30は、正電極シート24の外側面M1を正面から見た場合に円形をなすパンチング孔とされている。また、孔部30は、正電極シート24(金属箔24a)において非塗布領域27の全面に千鳥配置となるように形成されている。なお、本実施形態の金属箔24aには、孔部30が金属箔24aの縁部に重ならないように形成されている。金属箔24aにおける開孔率は、例えば20%〜45%であり、好ましくは25%〜40%である。
そして、金属箔24aの外側面M1において、各孔部30の周縁(周囲)には、孔部30を囲うように環状をなす突起部としての壁部31が設けられている。本実施形態の壁部31は、孔部30の縁部に沿って連続する円環状をなしているとともに、その先端部31aは、外側面M1と平行(略平行)をなす平坦な面に形成されている。金属箔24aの外側面M1から先端部31aまでの距離(壁部31の高さ)は、金属箔24aの厚さの例えば5%〜50%の厚さであり、好ましくは5%〜10%の厚さである。なお、本実施形態の壁部31は、何れも同一の高さに形成されている。また、壁部31の高さは、活物質層26の厚さ未満の高さに設定するようにする。このため、本実施形態の壁部31は、その全体が活物質層26に埋設(埋没)されている。なお、各壁部31は、金属箔24aよりも薄く形成されている。
また、本実施形態の正電極シート24では、孔部30及び壁部31の内部にも活物質が充填されており、外側面M1に形成された活物質層26と、内側面M2に形成された活物質層26とは、各孔部30を介して一体となっている。また、金属箔24aの内側面M2には、壁部31が設けられていない。
本実施形態において、負電極シート25(金属箔25a)は、上述した正電極シート24(金属箔24a)と同一構成であるので、詳しい説明を省略する。したがって、本実施形態では、正電極シート24の金属箔24a、及び負電極シート25の金属箔25aにおいて、両面(外側面M1及び内側面M2)のうちの一方となる外側面M1が孔部30の周囲を囲うように壁部31を形成した突起形成面となる一方で、他方の内側面M2が壁部31を設けていない突起非形成面となる。即ち、正電極シート24の金属箔24a、及び負電極シート25の金属箔25aにおいては、両面のうち一方の面(外側面M1)のみ、孔部30の周縁に壁部31を形成した突起形成面とされている。
そして、図4に示すように、電極体21では、正電極シート24及び負電極シート25が、壁部31を設けた外側面M1を捲回軸線の延びる方向と直交する方向の外側に配置するように捲回されている。即ち、正電極シート24及び負電極シート25は、捲回されて層状をなしており、外側面M1(突起形成面)は径方向の外側を向いている。
なお、図4では、一部の正電極シート24及び負電極シート25のみを図示しているが、実際には正電極シート24及び負電極シート25がさらに多層にわたって層状をなしている。したがって、本実施形態の電極体21において、正電極シート24及び負電極シート25は、外側面M1を全て同一方向側に配置した状態で層状をなしている。換言すれば、正電極シート24及び負電極シート25は、外側面M1(突起形成面)が積層方向において同一方向を向いた状態で層状をなしている。
また、図2に示すように、正電極シート24には、上端部E側に設定された非塗布領域27を、所定の間隔(ピッチ)で長さ方向に切り欠くことにより、略矩形(矩形)をなす複数の正電極タブ24bが上方に向かって延出するように形成されている。同様に、負電極シート25には、上端部E側に設定された非塗布領域27を、所定の間隔(ピッチ)で長さ方向に切り欠くことにより、略矩形(矩形)をなす複数の負電極タブ25bが上方に向かって延出するように形成されている。正電極タブ24bの間隔は、正電極シート24及び負電極シート25を捲回して電極体21を形成する場合に、正電極タブ24bが捲回軸線の延びる方向と直交する方向において整合一致(略一致)させた状態で積層される間隔に設定されている。同様に、負電極タブ25bの間隔は、正電極シート24及び負電極シート25を捲回して電極体21を形成する場合に、負電極タブ25bが捲回軸線の延びる方向と直交する方向において整合一致(略一致)させた状態で積層される間隔に設定されている。
そして、電極体21は、正電極タブ24b及び負電極タブ25bが正電極シート24及び負電極シート25の長さ方向において交互に配置されるように、セパレータ23を介して正電極シート24及び負電極シート25を重ね合わせ、これを捲回して形成されている。このため、図1に示すように、電極体21の左上端部には、正電極シート24の正電極タブ24bが積層された正電極タブ群28が形成されている一方で、電極体21の右上端部には、負電極シート25の負電極タブ25bが積層された負電極タブ群29が形成されている。
また、正電極タブ群28(正電極タブ24b)は、正電極タブ24bの間に上方から挿入するように配置された集電端子17の先端(他端)に対して、前後方向から寄り合わされた(寄せ集められた)状態で、例えば超音波接合やスポット接合(抵抗溶接)などによって接合され、電気的に接続されている。同様に、負電極タブ群29(負電極タブ25b)は、負電極タブ25bの間に上方から挿入するように配置された集電端子18の先端(他端)に対して、前後方向から寄り合わされた(寄せ集められた)状態で、例えば超音波接合やスポット接合(比抵抗溶接)などによって接合され、電気的に接続されている。そして、ケース11の内部には、液体状やゲル状の図示しない電解質が充填され、満たされている。
次に、上記のように構成した二次電池10(電極体21)の作用について説明する。
図4に示すように、各金属箔24a,25aには、複数の孔部30が形成されているとともに、各孔部30の内部には、活物質が充填されている。したがって、孔部30を設けていない構成と比較して、電極体21における単位面積あたりの活物質量を多くすることができる。また、各金属箔24a,25aの外側面M1には、各孔部30の周囲を囲うように壁部31を設けている。このため、電極体21において、各金属箔24a,25aと活物質層26との密着性を向上させることができる。
そして、電極体21において、正電極シート24及び負電極シート25は、壁部31が形成された外側面M1を同一方向側(本実施形態では、電極体21の捲回軸線の延びる方向に直交する方向の外側)に配置した状態で層状をなしている。このため、電極体21では、壁部31が形成された外側面M1は、必ず壁部31が形成されていない内側面M2と対向して配置されるようになっており、外側面M1同士が対向しないようになっている。即ち、本実施形態の電極体21では、壁部31の先端部31aと、壁部31の先端部31aとの間にセパレータ23が介挿されることがない。
したがって、正電極シート24及び負電極シート25を捲回する作業時や、電極体21を備えた二次電池10の使用時において、セパレータ23に局所的に負荷(応力)が付与されることが抑制される。そして、本実施形態の二次電池10では、小型化や高容量化を図りつつ、使用中における振動などによって二次電池10の性能が低下することを抑制できる。
次に、二次電池10(電極体21)の製造方法について、その作用とともに説明する。
最初に各金属箔24a,25aの製造方法について説明する。まず、パンチング加工により、各金属箔24a,25aに孔部30を形成する。このとき、パンチング加工に用いる雄型(ダイ)と雌型(パンチ)との間に隙間(クリアランス)を設けておき、パンチング加工と同時に壁部31を形成する。その後、各金属箔24a,25aに形成した壁部31の先端部31aを、研磨などにより平坦に形成するとともに、同一高さに調節する。
次に、各金属箔24a,25aの外側面M1及び内側面M2に対して厚みが例えば60μm〜70μmとなるように、活物質を含む溶液を塗布し、活物質層26を形成する。このとき、各金属箔24a,25aにおける長さ方向の全体にわたって、各金属箔24a,25aの上端部Eから所定幅で活物質を塗布しないようにすることで、非塗布領域27を設ける。
そして、ロール等により全厚で20μm〜100μmの所定の厚さにプレスした後、正電極シート24を打ち抜き加工し、正電極シート24及び負電極シート25を捲回して電極体21を形成する場合に、正電極タブ24bが捲回軸線の延びる方向と直交する方向において整合一致(略一致)させた状態で積層されるように設定した間隔(ピッチ)で正電極タブ24bを形成する。同様に、負電極シート25を打ち抜き加工し、捲回して電極体21を形成する場合に、負電極タブ25bが捲回軸線の延びる方向と直交する方向において整合一致(略一致)させた状態で積層されるように設定した間隔(ピッチ)で負電極タブ25bを形成する。
次に、別の工程で得られたセパレータ23、正電極シート24、前記セパレータ23、及び負電極シート25の順で重ね合わせつつ所定の軸線(捲回軸線)まわりで渦まき状に捲回し、さらに前後方向からプレス(圧縮)することで扁平な形状に成形して電極体21を得る。このとき、正電極シート24及び負電極シート25は、正電極タブ24b及び負電極タブ25bが、長さ方向で交互に配置されるように重ね合わせる。これにより、電極体21の左上端部には正電極タブ群28が形成される一方で、電極体21の右上端部には負電極タブ群29が形成される。
また、このとき、正電極シート24及び負電極シート25は、壁部31を形成した外側面M1が捲回軸線の延びる方向と直交する方向の外側に配置されるように捲回する。本実施形態において、正電極シート24及び負電極シート25では、外側面M1に壁部31を形成する一方で、内側面M2には壁部31を形成していない。このため、正電極シート24及び負電極シート25を捲回する際に、セパレータ23に局所的に負荷が付与されることを抑制できる。また、本実施形態では、外側面M1及び内側面M2に壁部31を形成する場合と比較して、各金属箔24a,25aの剛性が高くなることが抑制され、容易に捲回することができる。
次に、電極体21の正電極タブ群28(正電極タブ24b)には、集電端子17が接合されて電気的に接続されるとともに、この集電端子17には、正極端子15が電気的に接続される。また、電極体21の負電極タブ群29(負電極タブ25b)には、集電端子18が電気的に接続されるとともに、この集電端子18には、負極端子16が電気的に接続される。続けて、電極体21を本体部材12に収納するとともに、この本体部材12には、正極端子15及び負極端子16を上面から突出させつつ蓋部材13が組み付けられる。そして、最終的に電解質が充填されて二次電池10が完成される。
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)正電極シート24の正電極タブ24b、及び負電極シート25の負電極タブ25bには、複数の孔部30が形成されているとともに、各金属箔24a,25aの一方の面のみが、孔部30の周縁に壁部31を形成した外側面M1とされている。このため、活物質の密着性、及び単位面積あたりの活物質量を向上させることができる。そして、正電極シート24及び負電極シート25は、外側面M1が積層方向において同一方向を向いた状態で層状をなしている。このため、各金属箔24a,25aの両面に壁部31を形成した場合のように、壁部31の先端部31a同士が対向するように配置されることがなく、セパレータ23の一部に負荷が集中してしまうことを抑制することができる。
(2)正電極シート24及び負電極シート25は、捲回されて層状をなしているとともに、外側面M1(突起形成面)は径方向の外側を向いた状態とされている。このため、各金属箔24a,25aの両面に壁部31を形成した場合と比較して、各金属箔24a,25aの剛性が高くなってしまうことを抑制できる。したがって、容易に正電極シート24及び負電極シート25を捲回して電極体21を形成することができる。
(3)壁部31は孔部30を囲う環状に形成されていることから、活物質層26(活物質)と各金属箔24a,25aとの密着性をさらに向上させることができる。
(4)壁部31の先端部31aが平坦に形成されていることから、セパレータ23の一部に負荷が集中してしまうことをさらに抑制できる。
(5)また、本実施形態の二次電池10では、活物質の密着性、及び単位面積あたりの活物質量を向上させつつ、セパレータ23の一部に負荷が集中してしまうことを抑制できる。このため、二次電池10の小型化や高容量化を図りつつ、使用中における振動などによって二次電池10の性能が低下することを抑制できる。
実施形態は上記のように限定されるものではなく、例えば以下のように具体化してもよい。
○ 図5及び図6に示すように、電極体21は、矩形のシート状をなす正電極シート24、及び同じく矩形のシート状をなす負電極シート25を、セパレータ23を介在させた状態で前後方向(正電極シート24及び負電極シート25の厚さ方向)に積層して形成してもよい。この場合、図6に示すように、各金属箔24a,25aの両面(前面M3及び後面M4)には、各金属箔24a,25aにおける左右方向の全幅にわたって上端部Eから所定幅で設定された非塗布領域27を除き、その全面に活物質を塗布して活物質層26を形成する。また、各正電極シート24における金属箔24aの左上端部には、上方に向かって矩形の正電極タブ24bを延出するように設ける一方で、各負電極シート25における金属箔25aの右上端部には、上方に向かって矩形の負電極タブ25bを延出するように設ける。このため、図5に示すように、電極体21の左上端部には正電極タブ群28が形成され、電極体21の右上端部には負電極タブ群29が形成される。
そして、図6に示すように、各金属箔24a,25aにおける両面のうち、前面M3(前方向側の面)のみ、孔部30の周縁に壁部31を設ける一方で、後面M4には壁部31を設けないようにする。このように構成しても、各金属箔24a,25aの両面に壁部31を形成した場合のように、壁部31の先端部31a同士が対向するように配置されることがなく、セパレータ23の一部に負荷が集中してしまうことを抑制することができる。
○ 孔部30は、各金属箔24a,25aの外側面M1を正面から見た場合に楕円形や矩形、あるいは長孔状をなす貫通孔としてもよい。なお、孔部30を長孔状に形成する場合には、捲回軸線の延びる方向(正電極シート24及び負電極シート25の幅方向)に沿って延びるように形成してもよい。これによれば、正電極シート24及び負電極シート25を捲回する際に、より容易に捲回できる。
○ 孔部30は、切削などのパンチング以外の方法により形成されていてもよい。
○ 壁部31は、孔部30の形状に対応させて、各金属箔24a,25aの外側面M1を正面から見た場合に楕円形や矩形をなすように形成してもよい。また、壁部31は、孔部30の周縁(周囲)に形成されておればよく、例えば円弧状や、柱状をなす複数の突起部としてもよい。
○ 各金属箔24a,25aは、孔部30及び壁部31が外側面M1(突起形成面)側、又は内側面M2(突起非形成面)側に突出するように押出し加工されていてもよい。
○ 先端部31aは、各金属箔24a,25a(外側面M1や前面M3)と平行をなしていなくてもよい。また、先端部31aは、平坦に形成されていなくてもよい。
○ 一部の壁部31の高さを他の壁部31の高さと異ならせてもよく、壁部31毎に高さを異ならせてもよい。
○ 孔部30は、各金属箔24a,25aの一部に形成するだけでもよく、また非塗布領域27にも形成されていてもよい。
○ 正電極タブ24b及び負電極タブ25bの形状は適宜変更してもよい。例えば、正電極タブ24bを電極体21の上端(一端)側に、負電極タブ25bを電極体21の下端(他端)側に延出するように設けるのであれば、電極体21の左右方向における全幅にわたって設けてもよい。
○ 電極体21を構成する正電極シート24、及び負電極シート25の数は適宜変更してもよい。例えば、電極シート24,25をそれぞれ1つ備えた電極体21としてもよい。
○ 電極体21は、セパレータ23を介在させて、電極シート24,25を蛇腹状に折り曲げて積層してもよい。
○ 電極体21は、正電極タブ24b及び負電極タブ25bが左右方向の外側に向かって延出されるようにケース11に収納されていてもよい。
○ ケース11の形状は、円柱状や、左右方向に扁平な楕円柱状に形成してもよい。
○ 二次電池10は、ニッケル水素二次電池として具体化してもよい。
○ 上記実施形態の二次電池10を車両(例えば産業車両や乗用車両など)に搭載し、車両に装備された発電機により充電する一方で、二次電池10から供給する電力によりエアコン用のコンプレッサや、車輪を駆動するための電動モータ、或いはカーナビゲーションシステムなどの電装品を駆動してもよい。これによれば、二次電池10の小型化や高容量化を図りつつ、使用中における振動などによって二次電池10の性能が低下することを抑制し、二次電池10の交換サイクルが短くなることを抑制できる。特に、二次電池10から供給する電力により上記電動モータを駆動する場合、1の二次電池で走行可能な総走行距離が短くなってしまうことを好適に抑制できる。
M1…外側面(突起形成面)、M2…内側面(突起非形成面)、M3…前面(突起形成面)、M4…後面(突起非形成面)、10…リチウムイオン二次電池(二次電池)、21…電極体、23…セパレータ、24…正電極シート(正極シート)、24a…金属箔(金属シート)、25…負電極シート(負極シート)、25a…金属箔(金属シート)、26…活物質層、30…孔部(貫通孔)、31…壁部(突起部)、31a…先端部。

Claims (6)

  1. 金属シートの両面に活物質層を形成した正極シート及び負極シートがセパレータを介した状態で層状をなす電極体であって、
    前記正極シート及び前記負極シートの金属シートには、複数の貫通孔が形成されており、
    前記正極シート及び前記負極シートの金属シートにおいて、前記両面のうち一方の面のみ、前記貫通孔の周縁に突起部を形成した突起形成面とされ、
    前記正極シート及び前記負極シートは、前記突起形成面が積層方向において同一方向を向いた状態で層状をなし
    前記正極シート及び前記負極シートは、捲回されて層状をなしており、前記突起形成面は径方向の外側を向いていることを特徴とする電極体。
  2. 前記貫通孔は、前記正極シート及び前記負極シートが捲回される捲回軸線の延びる方向に沿って延びるように長孔状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電極体。
  3. 前記突起部は、前記貫通孔を囲う環状に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電極体。
  4. 前記突起部の先端部は、平坦に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電極体。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極体を備えたことを特徴とする二次電池。
  6. 請求項5に記載の二次電池を搭載したことを特徴とする車両。
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