JP5783331B2 - 二次電池の集電構造及び二次電池 - Google Patents
二次電池の集電構造及び二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5783331B2 JP5783331B2 JP2014525826A JP2014525826A JP5783331B2 JP 5783331 B2 JP5783331 B2 JP 5783331B2 JP 2014525826 A JP2014525826 A JP 2014525826A JP 2014525826 A JP2014525826 A JP 2014525826A JP 5783331 B2 JP5783331 B2 JP 5783331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- plates
- terminal
- body portion
- welded
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 11
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 10
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- -1 lithium hexafluorophosphate Chemical compound 0.000 description 3
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910021445 lithium manganese complex oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
- H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
- H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
- H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/562—Terminals characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
- H01M50/567—Terminals characterised by their manufacturing process by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
本発明は、二次電池の集電構造及び二次電池に関するものである。
リチウムイオン電池等の非水電解液二次電池は、エネルギー密度が高く、かつ自己放電が少なくてサイクル性能が良いという利点がある。そのため近年では、非水電解液二次電池を大型または大容量化することにより、各種の産業用機械器具の電源として使用することが期待されている。非水電解液二次電池を大容量化するためには、非水電解液二次電池内に収容する極板の枚数を増やす必要がある。
極板はそれぞれ電極端子に電気的に接続する必要があるため、収容する極板の枚数が増加した非水電解液二次電池では、各極板を電極端子にそれぞれ接続しようとすると、極板を接続する領域を確保するために電極端子の接続部を大きくしなければならない。また、電極端子の接続部の周囲に、多くの極板を接続するための空間が必要となる。さらに極板の枚数が多くなると、多数枚の極板のタブと電極端子との間の接続部の抵抗値が大きくなる問題がある。このような問題を解決するものとして、特許第4494731号公報(特許文献1)には、複数枚の極板のタブをL字状の集電リード(集電板)に溶接したものを複数作り、複数の集電リードのタブが溶接される部分を所定の間隔をあけて平行に延ばし、複数の集電リードの基部を重ねてボルト及び溶接により電極端子の接続部に固定した二次電池が開示されている。
最近では、最大放電電流が100Aに達する二次電池もあり、このような二次電池では、数100枚の極板を積層して極板群を構成することもあり、極板のタブを接続する集電板の枚数も多くならざるをえない状況になっている。積層する集電板の枚数が多くなると、極板群は、極板の積層方向の寸法が大きくなる。そのため端子本体部に近い位置にある極板と、端子本体部から離れた位置にある極板とでは、端子本体部との距離が大きく異なる。
従来の二次電池では、端子本体部との距離が異なる複数の極板のタブをそれぞれ端子に電気的に接続するために、例えば特許文献1に示すように集電板のタブを溶接した部分を平行に並べる構造では、集電板の枚数が多くなると、複数枚の集電板を配置するスペースが大きくなって、二次電池が大型化せざるを得ないという問題がある。
本発明の目的は、二次電池を大容量化するために積層される極板の枚数が増えても集電板の設置スペースを必要以上に大きくすることがない二次電池の集電構造及び二次電池を提供することにある。
本発明の他の目的は、二次電池を大容量化するために積層される極板の枚数が増えてもタブの形状が同じ極板を使用することができる二次電池を提供することにある。
本発明は、タブを有する極板がセパレータを介して複数枚積層されてなる極板群を備えた二次電池の集電構造を改良の対象とする。本発明の集電構造は、複数枚の集電板と端子とを備えている。複数枚の集電板には、それぞれ同極性の複数枚の極板のタブが溶接される。端子は、2つのグループに分けられた複数枚の集電板が取り付けられる端子本体部と端子部とを有している。本発明で用いる複数枚の集電板は、それぞれ積層されて端子本体部に固定される集電板積層部を構成する被固定部と、複数枚のタブが重なった状態で溶接される被溶接部とを備えている。複数枚の集電板は、それぞれ被固定部と被溶接部との間に所定の角度の曲げ部を有するように折り曲げられて形成されている。一つのグループに属する複数枚の集電板は、端子本体部に近い位置にある第1の小グループと端子本体部から離れた位置にある第2の小グループとにさらに分けられている。第1の小グループに属する複数枚の集電板は、隣り合う2枚の集電板のうち端子本体部に近い位置にある1枚の集電板に形成された所定の角度が、端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の集電板に形成された所定の角度よりも小さくなるように、複数枚の集電板の所定の角度がそれぞれ定められている。第2の小グループに属する複数枚の集電板は、隣り合う2枚の集電板のうち端子本体部に近い位置にある1枚の集電板に形成された所定の角度が、端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の集電板に形成された所定の角度よりも大きくなるように、複数枚の集電板の所定の角度がそれぞれ定められている。
本発明の集電構造では、各集電板の被溶接部は、集電板積層部の極板群側の端部から放射状に延びるように構成される。その結果、集電板の枚数が多くなっても、所定の角度を適宜に定めることにより、限られたスペースの中に必要な枚数の集電板を配置することができる。したがって本発明によれば、集電板の枚数が多くなっても、複数枚の集電板を配置するスペースを大きくする必要がない。なお複数枚の集電板の被溶接部の長さは全て同じでもよいし、一部または全部が異なっていてもよい。また隣り合う2枚の集電板の間の所定の角度も、すべて同じでもよいし、一部または全部が異なっていてもよい。なお、もう一つのグループに属する複数枚の集電板の集電構造は任意の構成とすることができる。
集電板の被溶接部に溶接される複数枚の極板のタブは、どのように引き回されてもよいが、他の集電板に溶接されるタブと接触しないように引き回すのが好ましい。
なお、本発明は、端子部本体に一つの集電板積層部を固定する集電構造とすることもできる。この場合には、複数枚の集電板を、2つのグループに分けずに、一つの第1の小グループと、一つの第2の小グループとを有するように集電構造を構成する。
第1の小グループに属する複数枚の集電板のうち端子本体部に最も近い位置にある集電板の所定の角度が鋭角であり、第2の小グループに属する複数枚の集電板のうち端子本体部から最も離れた位置にある集電板の所定の角度が鋭角であることが好ましい。このように構成すると、端子本体部に隣接する空間を、タブの引き回すための空間として使用することができるので、端子本体部から最も離れた位置にある集電板の所定の角度が鈍角の場合よりも集電板の枚数を多くすることができる。
本発明の集電構造は、複数枚の集電板を2つのグループに分けて、一つのグループに属する複数枚の集電板を第1及び第2の小グループに分けないように構成してもよい。この場合には、例えば、端子本体部の端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域内に複数枚の被溶接部が位置するように、一つのグループに属する複数枚の集電板を配置する。そして、隣り合う2枚の集電板のうち端子本体部に近い位置にある1枚の集電板に形成された所定の角度が、端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の集電板に形成された所定の角度よりも小さくなるように、複数枚の集電板の所定の角度をそれぞれ定める。このように構成すると、端子部本体と極板群との間の領域に、複数枚の被溶接部を配置することができる。そのため、端子本体部の端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域にある極板の被溶接部を簡単に溶接することができる。また、複数枚の集電板を全くグループ分けせずに、端子本体部の端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域内に複数枚の被溶接部が位置するように、複数枚の集電板を配置してもよい。
端子本体部の端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域内に複数枚の被溶接部が位置するように、複数枚の集電板を配置した場合には、複数枚の集電板のうち、端子本体部に最も近い位置にある集電板の所定の角度が鋭角であることが好ましい。
複数枚の集電板は、端子本体部の端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域の外側に複数枚の被溶接部が位置するように配置してもよい。この場合には、隣り合う2枚の集電板のうち端子本体部に近い位置にある1枚の集電板に形成された所定の角度が、端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の集電板に形成された所定の角度よりも大きくなるように、複数枚の集電板の所定の角度をそれぞれ定める。このように構成すると、複数枚の被溶接部は、端子部本体と極板群との間の領域の外側に、複数枚の被溶接部を配置することができる。そのため、端子本体部の端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域の外側にある極板の被溶接部を簡単に溶接することができる。また、複数枚の集電板を全くグループ分けせずに、端子本体部の端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域の外側に複数枚の被溶接部が位置するように、複数枚の集電板を配置してもよい。
端子本体部の端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域の外側に複数枚の被溶接部が位置するように、複数枚の集電板を配置した場合には、複数枚の集電板のうち、端子本体部から最も離れた位置にある集電板の所定の角度が鋭角であることが好ましい。
隣り合う2枚の集電板のそれぞれの所定の角度の差が小さすぎると、隣り合う2枚の集電板の被溶接部の間の空間が狭くなり、各集電板に十分な枚数の極板のタブを溶接できない場合が生じる。また、隣り合う2枚の集電板のそれぞれの所定の角度の差が大きすぎると、各集電板に溶接できる極板のタブの枚数を多くできるものの、所望の枚数の集電板を端子本体部に溶接できない場合が生じる。そこで、隣り合う2枚の集電板のそれぞれの所定の角度の差は、5°乃至15°であることが好ましい。所定の角度の差を、この範囲にすれば、各集電板に溶接できる極板のタブの枚数及び端子本体部に溶接できる集電板の枚数の両方を多くすることができる。なお、本発明の端子構造が実装される二次電池の出力または構成等に応じて、所定の角度の差を上記範囲外としてもよいのは勿論である。
複数枚の集電板が2つのグループに分けられている場合には、端子本体部の極板群の積層方向に対向する二つの端面にそれぞれ固定されていることが好ましい。このように構成すると、端子本体部の一つの端面にのみ集電板積層部を固定する場合よりも多くの極板を接続することができる。また、2つのグループに分けた複数枚の集電板を簡単に端子部本体に接続することができる。
本発明は、非水電解液二次電池用として把握することもできる。
以下、図面を参照して本発明の集電構造及び二次電池の実施の形態の構成を詳細に説明する。図1は、本発明の集電構造の一実施の形態を適用した非水電解液二次電池としてのリチウムイオン二次電池1の平面図であり、図2はリチウムイオン二次電池1の内部構造を示す正面図である。なお、本実施の形態では、理解を容易にするため、一部の部品の厚み寸法を誇張して描いている。
図1及び図2に示すように、本実施の形態のリチウムイオン二次電池1は、極板群3と、極板群3を内部に収容するステンレス製の角型電池容器5とを備えている。電池容器5は、一方の端部が開口する電池缶7と、電池蓋9とを備えており、極板群3を電池缶7に挿入した後、電池缶7の開口周縁部と、電池蓋9の周縁部とを溶接することで密閉されている。
電池蓋9には、アルミニウム製の正極端子11及び負極端子13が固定されている。正極端子11及び負極端子13は、電池蓋9の蓋板を貫通して電池容器5の外部に突出する端子部11a及び13aと、電池容器内に配置される端子本体部11b及び13bとをそれぞれ有している。正極端子11及び負極端子13と電池蓋9の間には、円環状の内側パッキン15がそれぞれ設けられている。電池蓋9の外側には、電池蓋9を介して内側パッキン15と対向する位置に、円環状の外側パッキン17と、端子ワッシャ19とが重ねられた状態で設けられている。正極端子11及び負極端子13は、内側パッキン15、外側パッキン17、端子ワッシャ19を介して、ネジ部の先端に設けられた正極端子用ナット21及び負極端子用ナット23により、電池蓋9にそれぞれ固定されている。電池蓋9の正極端子11及び負極端子13が設けられた部分は、内側パッキン15及び外側パッキン17により、電池容器5内の密閉・封止状態を確保している。
電池蓋9には、ステンレス箔を溶接したガス排出弁9a及び注液口9bが配設されている。ガス排出弁9aは、電池内圧上昇時にステンレス箔が開裂して内部のガスを放出する機能を有している。注液口9bからは、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとの混合溶媒に6フッ化リン酸リチウム(LiPF6)または4フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を溶解した図示しない非水電解液が注入される。電解液注入後、液口栓により注液口9bは密閉されている。
正極端子11の端子本体部11bには、正極側押さえ部材25と正極集電板積層部27とがボルト29により取り付けられている。また、負極端子13の端子本体部13bには、負極側押さえ部材31と負極集電板積層部33とがボルト29により取り付けられている。
図3は、本実施の形態の極板群3の右側面図である。なお図3においては、理解を容易にするために各構成部材を模式的に示している。そのため、図3に示した各構成部材は、実際の極板群の構成部材とは、形状及び寸法等が異なる。極板群3は、複数枚の正極板35と、複数枚の負極板37とがセパレータ39を介して交互に積層されて構成されている。セパレータ39は、正極板35と負極板37とが接触して短絡することを防止している。
正極板35は、ほぼ長方形形状の板状に形成されたアルミニウム箔からなる正極集電体と、正極集電体の両面に設けられた正極活物質層とを有している。正極活物質層は、例えばリチウムマンガン複酸化物粉末と、導電材として鱗片状黒鉛と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを重量比85:10:5の割合で混合し、これに分散溶媒のN−メチルピロリドン(NMP)を添加、混練したスラリを、正極集電体に塗布した後、乾燥、プレスすることにより形成することができる。正極集電体の電池蓋9に沿って延びる辺には、正極タブ35aが一体に形成されている。正極タブ35aは、後述する正極集電板に超音波溶接またはレーザ溶接により接合される。複数の正極板及び複数の正極タブ35aは、同じ形状に形成されている。
負極板37は、ほぼ長方形形状の板状に形成された電解銅箔からなる負極集電体と、負極集電体の両面に設けられた負極活物質層とを有している。負極活物質層は例えば、負極活物質としての非晶質炭素粉末90質量部に対し、結着剤としてPVDFを10質量部添加し、これに分散溶媒のNMPを添加、混練したスラリを、厚さ10μmの電解銅箔の両面に塗布した後乾燥、プレスすることにより形成することができる。負極集電体の電池蓋9に沿って延びる辺には、負極タブ37aが一体に形成されている。この負極タブ37aは、正極板35及び負極板37を積層したときに、正極タブ35aと対向しないように形成されている。負極タブ37aは、後述する負極集電板に超音波溶接またはレーザ溶接により接合されている。複数の負極板及び複数の負極タブ37aは、同じ形状に形成されている。
セパレータ39は、リチウムイオンが通過可能なポリエチレン製の多孔質材によりほぼ長方形形状のシート状に形成されている。なおセパレータ39は、正極板35の正極集電体と負極板37の負極集電体とが積層状態で接触することを阻止できる大きさを有している。
なお、図3においては、図示を容易にするために、6枚の正極板と6枚の負極板と12枚のセパレータのみが示されているが、本実施の形態のリチウムイオン二次電池1では、実際には、360枚の正極板と360枚の負極板と720枚のセパレータが積層されて極板群3が構成されている。
図4は、本実施の形態の非水電解液二次電池の正極板の正極タブ35a、正極集電板41(a乃至j)、正極端子11及びボルト29を分離して示した図であり、図5は、本実施の形態のリチウムイオン二次電池1の正極端子11の集電構造を模式的に示す図である。本実施の形態のリチウムイオン二次電池では、正極側の集電構造と、負極側の集電構造とは同一であるので、正極側の集電構造のみについて図示して説明をし、負極の集電構造の図示及び説明については一部を省略する。
図4及び5においては、セパレータ及び負極板を図示していない。また図5では、図示を容易にするために、正極集電板には、1枚の正極板がそれぞれ溶接されているように図示しているが、実際には、図4に示すように、正極集電板41a乃至41jには、それぞれ複数枚の正極板35の正極タブ35aが溶接されている。
正極端子11の端子本体部11bには,積層方向に対向する面11cに、ボルト29が締結される2つのネジ孔11dが形成されている。ネジ孔11dは、面11cの長手方向の両側の端部付近に形成される。ネジ孔11dの内部には、ボルト29の先端に設けられたネジ部と螺合される雌ネジが形成されている。面11cは、正極側押さえ部材25と完全に対向する大きさを有している。2つのネジ孔11dの間には、ネジ孔11dが設けられた部分よりも正極側押さえ部材25に向かって突出する突出面11eが設けられている。突出面11eは、2つのネジ孔11dが設けられた部分よりも0.2mm正極側押さえ部材25に向かって突出している。本実施の形態の端子本体部11bでは、図5に示すように、端子本体部11bの面11cと積層方向に対向する面11fにもネジ孔11d及び突出面11eを形成しており、端子本体部11bの対向する2つの面に、正極側押さえ部材25とボルト29とナット13dとを用いて2つの正極集電板積層部27がそれぞれ取り付けられている。
負極端子13の端子本体部13bには、正極端子11の端子本体部11bと同様に、積層方向に対向する2つの面13c及び13fに、ボルト29が締結される2つのネジ孔13d及び突出面13eが形成されている。ネジ孔13dの内部にも、雌ネジが形成されている。面13c及び13fは、負極側押さえ部材31と完全に対向する大きさを有している。
正極側押さえ部材25は、アルミニウムによりほぼ直方体形状に形成されている。正極側押さえ部材25には、長手方向の両側の端部付近にボルト29が貫通する2つの貫通孔25aが形成されている。正極側押さえ部材25は、正極端子11の端子本体部11bとの間に正極集電板積層部27を挟んだ状態で端子本体部11bに取り付けられる。
負極側押さえ部材31は、銅によりほぼ直方体形状に形成されている。負極側押さえ部材31には、長手方向の両側の端部付近にボルト29が貫通する2つの貫通孔31aが形成されている。負極側押さえ部材31は、負極端子の端子本体部13bとの間に負極集電板積層部33を挟んだ状態で端子本体部13bに取り付けられる。
本実施の形態の負極端子13の端子本体部13bにも同様に、2つの負極集電板積層部33が取り付けられている。
各正極タブ35aは、超音波溶接により18枚ずつ正極集電板41に超音波溶接またはレーザ溶接により溶接される。図4には、各正極タブ35aが溶接される正極集電板を矢印で示している。また本実施の形態では、負極集電板51には18枚の負極タブ37aが超音波溶接またはレーザ溶接により溶接されている。
本実施の形態では、図5に示すように、20枚の正極集電板41が10枚ずつの2つのグループに分けられている。図4には、4つの正極集電板41a、41b、41f及び41jのみを図示している。正極集電板41a乃至41jは、正極集電板積層部27を構成する被固定部43(43a乃至43j)と、正極タブ35aが溶接される被溶接部45(45a乃至45j)とをそれぞれ備えている。本実施の形態では、ほぼ直方形形状に形成されたアルミニウムからなる正極集電板41を曲げ部47(47a乃至47j)で折り曲げることにより被固定部43及び被溶接部45を構成している。正極集電板41a乃至41jは、折り曲げる前は、同じ形状を有している。本実施の形態の被固定部43には、正極端子11の端子本体部11b及び正極側押さえ部材25により挟まれる部分の両端の端部付近にボルト29が貫通する2つの貫通孔49が形成されている。正極集電板積層部27は、被溶接部45a乃至45jを順番に積層することにより構成されている。
正極側押さえ部材25に隣接する位置に取り付けられる正極集電板41aは、端子本体部11bから正極側押さえ部材25に向かう方向に被溶接部45aが折り曲げられている。正極集電板41aは、被固定部43aと被溶接部45aとの間の曲げ部47aの角度が80°となるように折り曲げられている。
正極集電板41b乃至41eは、正極集電板41aと同様に、端子本体部11bから正極側押さえ部材25に向かう方向に被溶接部45aが折り曲げられている。正極集電板41b乃至41eの曲げ部47b乃至47eの角度は、それぞれ90°、100°、110°、120°である。正極集電板41a乃至41eの被溶接部45a乃至45eは、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域ARの外側に位置している。本実施の形態では、正極集電板41a乃至41eにより正極集電板の第2の小グループが構成されている。
正極集電板41f乃至41jは、正極側押さえ部材25から端子本体部11bに向かう方向に被溶接部45f乃至45jが折り曲げられている。正極集電板41f乃至41jの曲げ部47f乃至47jの角度は、それぞれ120°、110°、100°、90°、80°である。そのため、正極集電板41f乃至41jの被溶接部45f乃至45jは、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域AR内に位置している。本実施の形態では、正極集電板41f乃至41jにより正極集電板の第1の小グループが構成されている。
正極集電板41a乃至41jの被溶接部45a乃至45jには、極板群3の積層方向の端部から順番に正極板35の正極タブ35aが18枚ずつ溶接される。本実施の形態では、正極集電板積層部27の中央側の正極集電板には、正極集電板積層部27との距離が短い正極板35の正極タブ35aが溶接される。例えば、正極集電板41e及び41fには、極板群3及び正極端子11を蓋部材9側から見たときに、正極集電板積層部27と重なる位置にある正極板が溶接される。また、正極集電板積層部27の積層方向の両端側の正極集電板には、正極集電板積層部27との距離が長い正極板35の正極タブ35aが溶接される。例えば、正極集電板41a及び41jには、極板群3及び正極端子11を蓋部材9側から見たときに、正極集電板積層部27と重ならない位置にある正極板が溶接される。
図5に示すように、正極集電板41eに溶接される正極板の正極タブは、正極集電板41aに溶接される正極板の正極タブに比べて、正極集電板積層部27から離れる方向に大きく迂回するように引き回されてから正極集電板に溶接されている。そのため、各正極集電板の形状及び各極板の形状を同じにしても、各正極タブを正極集電板に接続することができる。
本実施の形態では、20枚の負極集電板51が10枚ずつのグループに2つのグループに分けられて、2つの負極集電板積層部33を構成している。2つの負極集電板積層部33は、それぞれ10枚の負極集電板51(51a乃至51j)により構成されている。負極集電板51a乃至51jは、負極集電板積層部33を構成する被固定部53(53a乃至53j)と、負極タブ37aが溶接される被溶接部55(55a乃至55j)とをそれぞれ備えている。本実施の形態では、ほぼ直方体形状に形成されたニッケルからなる負極集電板51を曲げ部57で折り曲げることにより被固定部53及び被溶接部55を構成している。被固定部53には、負極端子13の端子本体部13b及び負極側押さえ部材31により挟まれる部分の両端の端部付近にボルト29が貫通する2つの貫通孔49が形成されている。負極集電板積層部33は、被溶接部55a乃至55jを順番に積層することにより構成されている。
負極側の集電構造も、上記正極側の正極構造と同じ構造を有している。そこで図4及び図5に括弧内に符号を付して負極側の構成部材の符号を付して負極側の集電構造の説明を省略する。
上記実施の形態では、複数枚の正極集電板及び負極集電板をそれぞれ2つのグループに分けて、端子本体部の積層方向に対向する2つの面にそれぞれのグループに属する正極集電板及び負極集電板の被固定部を固定しているが、集電板を2つのグループに分けずに、全ての集電板を端子本体部に一つの面に固定するようにしてもよいのは勿論である。
また図5の実施の形態では、一つのグループの集電板を、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域AR内に被溶接部が位置する第1の小グループと、この領域ARの外側に被溶接部が位置する第2の小グループとに分けている。しかしながら、一つのグループに属する複数枚の集電板を2つの小グループに分けなくともよい。図6には、本発明の第2の実施の形態の集電構造が示されている。図6に示すように、一つのグループに属する複数枚の集電板の被溶接部を、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域ARの外に位置させるようにしてもよい。また図7に示す第3の実施の形態のように、一つのグループに属する複数枚の集電板の被溶接部を、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域AR内に位置させるようにしてもよい。さらに図8に示す第4の実施の形態のように、一つのグループに属する複数枚の集電板の被溶接部を、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域AR内に位置させ、残りの一つのグループに属する複数枚の集電板の被溶接部を、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域ARの外に位置させるようにしてもよい。
さらに複数枚の集電板を二つのグループに分けずに、一つのグループとしてもよい。図9に示す第5の実施の形態では、グループ分けしていない複数枚の集電板が、正極端子11の端子本体部11bの積層方向に対向する一つの面のみに溶接された集電構造が示されている。図9においては、複数枚の集電板は、二つの小グループに分けられており、一つの小グループの集電板の被溶接部が端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域AR内に位置しており、もう一つの小グループの集電板の被溶接部が領域ARの外に位置している。さらに図10に示す第6の実施の形態のように、複数枚の集電板を二つのグループ及び二つの小グループに分けなくともよい。図10においては、全ての集電板の被溶接部が、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域AR内に位置している。
また、図1乃至図5の実施の形態では、二つのグループに分けた複数枚の集電板を、それぞれ二つの小グループに分けているが、一つのグループのみを小グループに分けるようにしてもよい。この場合には、例えば図11に示す第7の実施の形態のように、小グループに分けていない複数枚の集電板の被溶接部を、端子本体部11bの端子部11aが位置する面S1とは反対側に位置する面S2と対向する領域ARの外に位置させるようにしてもよい。また、図12に示す第8の実施の形態のように、小グループに分けていない複数枚の集電板の被溶接部を、領域AR内に位置させるようにしてもよい。
上記実施の形態では、隣り合う2枚の正極集電板(負極集電板)の曲げ部の角度差を、全て10°としている。しかしながら、10°以外の角度差としてもよいのは勿論である。また、隣り合う2枚の正極集電板及び負極集電板の曲げ部の角度差が異なるようにしてもよい。
また上記実施の形態では、被溶接部の長さを同じにしているが、被溶接部の長さを異ならせてもよいのは勿論である。
さらに上記各実施の形態では、リチウムイオン二次電池について説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の二次電池及びその電極構造に適用しても良いのは勿論である。
本発明の集電構造では、各集電板の被溶接部は、集電板積層部の極板群側の端部から放射状に延びるように構成されることになるため、集電板の枚数が多くなっても、所定の角度を適宜に定めることにより、限られたスペースの中に必要な枚数の集電板を配置することができる。したがって本発明によれば、集電板の枚数が多くなっても、複数枚の集電板を配置するスペースを大きくする必要がない。
1 リチウムイオン二次電池
3 極板群
5 電池容器
7 電池缶
9 電池蓋
9a ガス排出弁
9b 注液口
11 正極端子
11a 端子部
11b 端子本体部
11c 面
11d ネジ孔
11e 突出面
11f 面
13 負極端子
13a 端子部
13b 端子本体部
13c 面
13d ネジ孔
13e 突出面
13f 面
15 内側パッキン
17 外側パッキン
19 端子ワッシャ
21 正極端子用ナット
23 負極端子用ナット
25 正極側押さえ部材
27 正極集電板積層部
29 ボルト
31 負極側押さえ部材
33 負極集電板積層部
35 正極板
35a 正極タブ
37 負極板
37a 負極タブ
39 セパレータ
41 正極集電板
43 被固定部
45 被溶接部
47 折れ部
51 負極集電板
53 被固定部
55 被溶接部
57 折れ部
3 極板群
5 電池容器
7 電池缶
9 電池蓋
9a ガス排出弁
9b 注液口
11 正極端子
11a 端子部
11b 端子本体部
11c 面
11d ネジ孔
11e 突出面
11f 面
13 負極端子
13a 端子部
13b 端子本体部
13c 面
13d ネジ孔
13e 突出面
13f 面
15 内側パッキン
17 外側パッキン
19 端子ワッシャ
21 正極端子用ナット
23 負極端子用ナット
25 正極側押さえ部材
27 正極集電板積層部
29 ボルト
31 負極側押さえ部材
33 負極集電板積層部
35 正極板
35a 正極タブ
37 負極板
37a 負極タブ
39 セパレータ
41 正極集電板
43 被固定部
45 被溶接部
47 折れ部
51 負極集電板
53 被固定部
55 被溶接部
57 折れ部
Claims (16)
- タブを有する極板がセパレータを介して複数枚積層されてなる極板群を備えた二次電池の集電構造であって、
それぞれ同極性の複数枚の前記極板の前記タブが溶接された複数枚の集電板と、
2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板が取り付けられる端子本体部及び端子部を有する端子とを備え、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、それぞれ積層されて前記端子本体部に固定される集電板積層部を構成する被固定部と、複数枚の前記タブが重なった状態で溶接される被溶接部とを備えており、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、それぞれ前記被固定部と前記被溶接部との間に所定の角度の曲げ部を有するように折り曲げられて形成されており、
一つの前記グループに属する前記複数枚の集電板は、前記端子本体部に近い位置にある第1の小グループと前記端子本体部から離れた位置にある第2の小グループに分けられており、
前記第1の小グループに属する複数枚の前記集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部に向かう方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも小さくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められており、
前記第2の小グループに属する複数枚の前記集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部から離れる方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも大きくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められており、
前記第1の小グループに属する前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部に最も近い位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角であり、
前記第2の小グループに属する前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部から最も離れた位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角であり、
前記隣り合う2枚の前記集電板のそれぞれの前記所定の角度の差が、5°乃至15°であり、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、前記端子本体部の前記極板群の積層方向に対向する二つの端面にそれぞれ固定されていることを特徴とする二次電池の集電構造。 - タブを有する極板がセパレータを介して複数枚積層されてなる極板群を備えた二次電池の集電構造であって、
それぞれ同極性の複数枚の前記極板の前記タブが溶接された複数枚の集電板と、
2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板が取り付けられる端子本体部及び端子部を有する端子とを備え、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、それぞれ積層されて前記端子本体部に固定される集電板積層部を構成する被固定部と、複数枚の前記タブが重なった状態で溶接される被溶接部とを備えており、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、それぞれ前記被固定部と前記被溶接部との間に所定の角度の曲げ部を有するように折り曲げられて形成されており、
一つの前記グループに属する前記複数枚の集電板は、前記端子本体部に近い位置にある第1の小グループと前記端子本体部から離れた位置にある第2の小グループに分けられており、
前記第1の小グループに属する複数枚の前記集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部に向かう方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも小さくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められており、
前記第2の小グループに属する複数枚の前記集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部から離れる方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも大きくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められていることを特徴とする二次電池の集電構造。 - タブを有する極板がセパレータを介して複数枚積層されてなる極板群を備えた二次電池の集電構造であって、
それぞれ同極性の複数枚の前記極板の前記タブが溶接された複数枚の集電板と、
前記複数枚の集電板が取り付けられる端子本体部及び端子部を有する端子とを備え、
前記複数枚の集電板は、それぞれ積層されて前記端子本体部に固定される集電板積層部を構成する被固定部と、複数枚の前記タブが重なった状態で溶接される被溶接部とを備えており、
前記複数枚の集電板は、それぞれ前記被固定部と前記被溶接部との間に所定の角度の曲げ部を有するように折り曲げられて形成されており、
前記複数枚の集電板は、前記端子本体部に近い位置にある第1の小グループと前記端子本体部から離れた位置にある第2の小グループに分けられており、
前記第1の小グループに属する複数枚の前記集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部に向かう方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも小さくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められており、
前記第2の小グループに属する複数枚の前記集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部から離れる方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも大きくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められていることを特徴とする二次電池の集電構造。 - 前記第1の小グループに属する前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部に最も近い位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角であり、
前記第2の小グループに属する前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部から最も離れた位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角である請求項2に記載の二次電池の集電構造。 - 前記第1の小グループに属する前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部に最も近い位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角であり、
前記第2の小グループに属する前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部から最も離れた位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角である請求項3に記載の二次電池の集電構造。 - タブを有する極板がセパレータを介して複数枚積層されてなる極板群を備えた二次電池の集電構造であって、
それぞれ同極性の複数枚の前記極板の前記タブが溶接された複数枚の集電板と、
2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板が取り付けられる端子本体部及び端子部を有する端子とを備え、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、それぞれ積層されて前記端子本体部に固定される集電板積層部を構成する被固定部と、複数枚の前記タブが重なった状態で溶接される被溶接部とを備えており、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、それぞれ前記被固定部と前記被溶接部との間に所定の角度の曲げ部を有するように折り曲げられて形成されており、
一つの前記グループに属する前記複数枚の集電板は、前記端子本体部の前記端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域内に複数枚の前記被溶接部が位置するように配置されており、
前記一つのグループに属する前記複数枚の集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部に向かう方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも小さくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められていることを特徴とする二次電池の集電構造。 - タブを有する極板がセパレータを介して複数枚積層されてなる極板群を備えた二次電池の集電構造であって、
それぞれ同極性の複数枚の前記極板の前記タブが溶接された複数枚の集電板と、
前記複数枚の集電板が取り付けられる端子本体部及び端子部を有する端子とを備え、
前記複数枚の集電板は、それぞれ積層されて前記端子本体部に固定される集電板積層部を構成する被固定部と、複数枚の前記タブが重なった状態で溶接される被溶接部とを備えており、
前記複数枚の集電板は、それぞれ前記被固定部と前記被溶接部との間に所定の角度の曲げ部を有するように折り曲げられて形成されており、
前記複数枚の集電板は、前記端子本体部の前記端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域内に、複数枚の前記被溶接部が位置するように配置されており、
前記複数枚の集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部に向かう方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも小さくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められていることを特徴とする二次電池の集電構造。 - 前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部に最も近い位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角である請求項6に記載の二次電池の集電構造。
- 前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部に最も近い位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角である請求項7に記載の二次電池の集電構造。
- タブを有する極板がセパレータを介して複数枚積層されてなる極板群を備えた二次電池の集電構造であって、
それぞれ同極性の複数枚の前記極板の前記タブが溶接された複数枚の集電板と、
2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板が取り付けられる端子本体部及び端子部を有する端子とを備え、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、それぞれ積層されて前記端子本体部に固定される集電板積層部を構成する被固定部と、複数枚の前記タブが重なった状態で溶接される被溶接部とを備えており、
前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、それぞれ前記被固定部と前記被溶接部との間に所定の角度の曲げ部を有するように折り曲げられて形成されており、
一つの前記グループに属する前記複数枚の集電板は、前記端子本体部の前記端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域の外側に複数枚の前記被溶接部が位置するように配置されており、
前記一つのグループに属する前記複数枚の集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部から離れる方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも大きくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められていることを特徴とする二次電池の集電構造。 - タブを有する極板がセパレータを介して複数枚積層されてなる極板群を備えた二次電池の集電構造であって、
それぞれ同極性の複数枚の前記極板の前記タブが溶接された複数枚の集電板と、
前記複数枚の集電板が取り付けられる端子本体部及び端子部を有する端子とを備え、
前記複数枚の集電板は、それぞれ積層されて前記端子本体部に固定される集電板積層部を構成する被固定部と、複数枚の前記タブが重なった状態で溶接される被溶接部とを備えており、
前記複数枚の集電板は、それぞれ前記被固定部と前記被溶接部との間に所定の角度の曲げ部を有するように折り曲げられて形成されており、
前記複数枚の集電板は、前記端子本体部の前記端子部が位置する面とは反対側に位置する面と対向する領域の外側に複数枚の前記被溶接部が位置するように配置されており、
前記複数枚の集電板は、前記被固定部と前記被溶接部との間で、前記被溶接部が前記端子本体部から離れる方向に折り曲げられており、隣り合う2枚の前記集電板のうち前記端子本体部に近い位置にある1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度が、前記端子本体部よりも遠い位置にある他の1枚の前記集電板に形成された前記所定の角度よりも大きくなるように、前記複数枚の集電板の前記所定の角度がそれぞれ定められていることを特徴とする二次電池の集電構造。 - 前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部から最も離れた位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角である請求項10に記載の二次電池の集電構造。
- 前記複数枚の集電板のうち前記端子本体部から最も離れた位置にある前記集電板の前記所定の角度が鋭角である請求項11に記載の二次電池の集電構造。
- 前記隣り合う2枚の前記集電板のそれぞれの前記所定の角度の差が、5°乃至15°である請求項2乃至13のいずれか1項に記載の二次電池の集電構造。
- 前記2つのグループに分けられた前記複数枚の集電板は、前記端子本体部の前記極板群の積層方向に対向する二つの端面にそれぞれ固定されている請求項2,6または10に記載の二次電池の集電構造。
- 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の集電構造を備えた二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014525826A JP5783331B2 (ja) | 2012-07-17 | 2013-07-16 | 二次電池の集電構造及び二次電池 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012158681 | 2012-07-17 | ||
JP2012158681 | 2012-07-17 | ||
JP2014525826A JP5783331B2 (ja) | 2012-07-17 | 2013-07-16 | 二次電池の集電構造及び二次電池 |
PCT/JP2013/069315 WO2014013992A1 (ja) | 2012-07-17 | 2013-07-16 | 二次電池の集電構造及び二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5783331B2 true JP5783331B2 (ja) | 2015-09-24 |
JPWO2014013992A1 JPWO2014013992A1 (ja) | 2016-06-30 |
Family
ID=49948818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014525826A Expired - Fee Related JP5783331B2 (ja) | 2012-07-17 | 2013-07-16 | 二次電池の集電構造及び二次電池 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9728787B2 (ja) |
JP (1) | JP5783331B2 (ja) |
KR (1) | KR20150035595A (ja) |
CN (1) | CN104471746B (ja) |
WO (1) | WO2014013992A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9728787B2 (en) | 2012-07-17 | 2017-08-08 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Current collecting structure for secondary battery and secondary battery |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6287563B2 (ja) * | 2014-05-14 | 2018-03-07 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
US11342633B2 (en) | 2017-02-06 | 2022-05-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Current collecting system for battery module, battery module, and vehicle |
EP3358649B1 (en) * | 2017-02-06 | 2021-09-08 | Samsung SDI Co., Ltd | Current collector system of a battery module |
KR102145493B1 (ko) | 2017-11-14 | 2020-08-18 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 그 제조방법 |
JP6597813B2 (ja) * | 2018-02-08 | 2019-10-30 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
JP7358329B2 (ja) * | 2018-02-21 | 2023-10-10 | パナソニックホールディングス株式会社 | 角形二次電池 |
JP7453740B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2024-03-21 | 三洋電機株式会社 | 蓄電装置 |
KR102258177B1 (ko) * | 2018-09-20 | 2021-05-28 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 |
CN209401759U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-09-17 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池 |
WO2023021312A1 (en) | 2021-08-18 | 2023-02-23 | Saft | Electrochemical assembly, corresponding electrochemical cell, battery and method of manufacturing |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0371562U (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-19 | ||
JPH08111216A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の製造方法 |
JPH09213299A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 蓄電池の集電構造 |
JP4182314B2 (ja) | 2000-01-28 | 2008-11-19 | 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション | 電池用電極群 |
JP4494731B2 (ja) | 2003-06-13 | 2010-06-30 | 三菱重工業株式会社 | 二次電池、二次電池の製造方法 |
US20090081532A1 (en) * | 2007-09-21 | 2009-03-26 | David Aaron Kaplin | Electrochemical cell with improved internal contact |
JP4491747B2 (ja) * | 2007-07-23 | 2010-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
JP5055394B2 (ja) * | 2010-02-15 | 2012-10-24 | 三菱重工業株式会社 | 二次電池および二次電池製造装置 |
JP5422524B2 (ja) * | 2010-09-03 | 2014-02-19 | 三菱重工業株式会社 | 電池 |
JP5699559B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2015-04-15 | ソニー株式会社 | 非水電解質電池 |
JP2013051057A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Panasonic Corp | 二次電池 |
JP5392368B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2014-01-22 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
DE112013002085T5 (de) * | 2012-04-17 | 2015-03-19 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Elektrizitätsspeichervorrichtung |
JP5783331B2 (ja) | 2012-07-17 | 2015-09-24 | 新神戸電機株式会社 | 二次電池の集電構造及び二次電池 |
-
2013
- 2013-07-16 JP JP2014525826A patent/JP5783331B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-07-16 CN CN201380037978.9A patent/CN104471746B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-07-16 US US14/414,999 patent/US9728787B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-07-16 WO PCT/JP2013/069315 patent/WO2014013992A1/ja active Application Filing
- 2013-07-16 KR KR1020147034732A patent/KR20150035595A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9728787B2 (en) | 2012-07-17 | 2017-08-08 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Current collecting structure for secondary battery and secondary battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9728787B2 (en) | 2017-08-08 |
CN104471746A (zh) | 2015-03-25 |
WO2014013992A1 (ja) | 2014-01-23 |
CN104471746B (zh) | 2017-04-05 |
US20150188146A1 (en) | 2015-07-02 |
KR20150035595A (ko) | 2015-04-06 |
JPWO2014013992A1 (ja) | 2016-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5783331B2 (ja) | 二次電池の集電構造及び二次電池 | |
JP6166994B2 (ja) | 組電池 | |
US20160254569A1 (en) | Assembled battery | |
JP2013206608A (ja) | 蓄電装置 | |
WO2014054733A1 (ja) | 二次電池 | |
JP2018181510A (ja) | 二次電池 | |
JP2012054003A (ja) | リチウムイオン電池 | |
JP2015103318A (ja) | 蓄電器の集電構造 | |
JP6015845B2 (ja) | 二次電池 | |
JP5790881B2 (ja) | 二次電池の端子構造及び二次電池 | |
KR20160092748A (ko) | 이차 전지 | |
US10991985B2 (en) | Secondary battery | |
KR20140125862A (ko) | 리튬 이온 배터리 | |
US10312493B2 (en) | Battery | |
JP2013222517A (ja) | 角形二次電池 | |
JP4803300B2 (ja) | 二次電池 | |
WO2013031642A1 (ja) | 蓄電デバイス | |
WO2014068740A1 (ja) | 電池ユニット | |
WO2023021312A1 (en) | Electrochemical assembly, corresponding electrochemical cell, battery and method of manufacturing | |
JP2007048668A (ja) | 電池及び組電池 | |
JP2015095433A (ja) | ラミネート外装電池 | |
JP2018045797A (ja) | 二次電池 | |
WO2016047567A1 (ja) | 蓄電装置 | |
WO2014054734A1 (ja) | 二次電池 | |
JP7037728B2 (ja) | 二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150623 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150706 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5783331 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |