JP5720946B2 - 蓄電素子 - Google Patents
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Description
このような蓄電素子では、同極性の極板が一括されて、外部接続用の正負の端子に接続されるようになっており、極板とケース内壁との接触等による短絡を防止するために、極板の端部には絶縁性のテープが捲かれている(例えば特許文献1を参照)。
また、本発明によれば、絶縁部材が絶縁材料からなる環状の部材であるので、従来のテープ状のものと比べて、強度面においても優れる。
このような構成とすると、極板に配置された絶縁部材の保持部に、極板の端部を保持させることができ、これにより、ケースと極板との絶縁状態を確実に保持することができる。
本発明は以下のような構成としてもよい。
このような構成とすると、絶縁部材を極板に配置する際に極板からの活物質の脱落を防止することができる。
例えば、絶縁部材がケースの側壁側に配される場合には、絶縁部材を極板の端部に配置した状態としてから、蓄電要素をケースに収容する必要があるが、このような蓄電要素をケースに収容すると、ケースの内壁面に絶縁部材がひっかかって外れることが懸念される。そこで、上記のような構成とすると、蓄電要素をケース内に収容してから筒部の開口から絶縁部材を極板端部に配置することができるので、絶縁部材を取り付ける際の作業性に優れる。
このような構成とすると、電解液を蓄電要素に対して均等に浸透させることができる。
このような構成とすると、蓄電素子内のガスを効率よく放出することができ、蓄電素子の安全性を高めることができる。
本発明をリチウムイオン電池10に適用した実施形態1を図1ないし図9によって説明する。以下の説明において図3および図4における上側を上とし下側を下とする。
本実施形態の電池10は、正極板12と負極板13とをセパレータ(図示せず)を介して巻回してなる発電要素11(蓄電要素の一例)と、非水電解液と、この発電要素11を収容するケース20と、を備える。発電要素11の巻回軸は、ケース20上面(開口21A)に対して垂直に配される。ここで、ケース20は電池10の筐体であり、金属製の筒部21と、筒部21の上側の開口21Aを塞ぐ蓋板27(蓋の一例)と、筒部21の下側の開口21Bを覆う蓋部材22とからなる(図1を参照)。筒部21、蓋部材22、および蓋板27はそれぞれ別体である。
まず、負極集電部材40の、第1極板接続部43Aおよび第2極板接続部43Bを、発電要素11の上端に延出されている負極板13の未塗布部13Aに、例えば超音波溶接により接合する。
本実施形態の電池は、負極板13の端部の外周に沿って配置される(嵌めこまれる)環状の絶縁部材33を備えるので、発電要素11を構成する負極板13の端部に絶縁部材33を配置してケース20に収容するだけで、ケース20と負極板13との絶縁状態を保持することができる。その結果、本実施形態によれば、簡易な方法で取り付けることのできる絶縁部材33を備えた電池10を提供することができる。
また、本実施形態によれば、絶縁部材33が絶縁材料からなる環状の部材であるので、従来のテープ状のものと比べて、強度面においても優れる。
本明細書で開示の技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態であってもよい。
(1)上記実施形態では、極板の端部を保持する保持部が2つ設けられた絶縁部材を示したが、保持部が設けられていないものや、保持部が1つまたは3つ以上設けられたものであってもよい。
(2)上記実施形態では、負極板の端部に未塗布部が設けられているものを示したが、端部に活物質が塗布されている負極板であってもよい。
(3)上記実施形態では、ケースに、筒部とは別体の蓋(蓋板および蓋部材)を備えるものを示したが、ケースの筒部と、2つの蓋(蓋板および蓋部材)のいずれか一方が一体であってもよい。
(4)上記実施形態では、筒部(ケース)の開口に沿って配される絶縁部材を示したが、絶縁部材はケースの側壁に沿って配される構成としてもよい。
(5)上記実施形態では、発電要素は正極板と負極板とを巻回してなり、発電要素の巻回軸が、ケースの開口に対して垂直に配されるものを示したが、発電要素の巻回軸が開口に対して平行に配されるものであってもよいし、発電要素は正極板と負極板とを巻回せずに重ねて積層した構成のものであってもよい。また、2以上の発電要素をケース内に収容した構成のものであってもよい。
(6)上記実施形態ではケースの正極側の蓋(蓋部材)としてケースの内部方向に凹んだ凹部を形成したものを示したが、正極側の蓋は、平板状であってもよいし、ケースの外側方向に突出した凸部が形成されていてもよい。
(7)上記実施形態ではリチウムイオン電池に適用した例を示したが、本発明は、ニッケル水素電池などの二次電池やコンデンサなどにも適用可能である。
(8)上記実施形態では、長円形状の開口を有するケースを備える電池を示したが、ケースの形状は角型状や円柱状であってもよい。
(9)上記実施形態では、負極板の端部の外周に沿って配置される絶縁部材を示したが、正極板の端部の外周に沿って配置されるものであってもよい。
(10)上記実施形態では、絶縁部材は環状のものを示したが、切れ目が形成された環状の絶縁部材であってもよい。このような構成とすると絶縁樹脂の弾性により環状の絶縁部材を拡げることができるので、発電要素の端部に嵌め込み易くなる。
11...発電要素(蓄電要素)
12...正極板
13...負極板
13A...未塗布部
20...ケース
21...筒部
21A,21B...開口
27...蓋板(蓋)
29A...注液口
29B...安全弁
33...絶縁部材
34...保持部
34A,34B...保持部
Claims (5)
- 正極板と負極板とをセパレータを介して積層してなる蓄電要素と、前記蓄電要素を収容するケースと、
絶縁性材料からなり、前記ケース内で前記正極板および前記負極板のいずれか一方の極板の端部の外周に沿って配置される環状の絶縁部材と、を備え、
前記絶縁部材には、前記極板の端部を保持する断面視コ字状の保持部が設けられていることを特徴とする蓄電素子。 - 前記正極板および前記負極板のうち、少なくとも、前記絶縁部材が配置される極板の端部には、活物質が塗布されていない未塗布部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電素子。
- 前記ケースは、開口を有し筒状をなす筒部と、前記開口を覆う蓋と、を備え、前記絶縁部材は前記筒部の開口に沿って配されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蓄電素子。
- 前記蓄電要素は正極板と負極板とを巻回してなり、当該蓄電要素の巻回軸が、前記筒部の開口に対して垂直に配され、
前記蓋には、前記ケース内に電解液を注液する注液口が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の蓄電素子。 - 前記蓋には、蓄電素子内部の圧力が所定値以上となったときに開弁して蓄電素子内のガスを蓄電素子外に放出する安全弁が設けられていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の蓄電素子。
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