JP5842603B2 - 接続構造、二次電池、及び車両 - Google Patents

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Description

本発明は、電極体と集電部材とを接合して電気的に接続するための接続構造、前記接続構造により電極体と集電部材とが接続された二次電池、及び前記二次電池を搭載した車両に関する。
従来から、二次電池としては、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(例えば、特許文献1)。
特許文献1では、電極シートの端部に形成される未塗工部と電気的に接続される集電部材を設けるとともに、この集電部材はケースから突出するように設けられる電極端子と電気的に接続されている(例えば特許文献1)。
特開2006−236790号公報
ところで、近時では、体積エネルギー密度を向上させ、二次電池として小型化したり、或いは高容量化したりすることに対して強い要請がある。二次電池における各電極シートの未塗工部には、活物質層が形成されていないことから、この未塗工部の面積を小さくすることで、体積エネルギー密度を向上させることができると考えられる。
しかしながら、特許文献1では、集電部材と未塗工部との接合領域をどのように設定するかについて、具体的な開示がなされておらず、未塗工部の面積を小さくして体積エネルギー密度を向上させることが望まれていた。
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、未塗工部の面積を小さくして体積エネルギー密度を向上させることができる接続構造、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、金属シートに活物質が塗布された正極シートと負極シートが、間にシート状のセパレータを挟んだ状態で層状をなす電極体と、集電部材とを接合して電気的に接続するための接続構造であって、前記正極シートと前記負極シートには、それぞれ活物質が塗布されていない未塗工部が少なくともいずれか1辺に沿って延設されており、前記正極シートと前記負極シートは、前記未塗工部において前記集電部材と接合されているとともに、前記未塗工部と前記集電部材との接合領域は、前記未塗工部の延びる方向に沿って連続して延びた形状をしており、前記未塗工部の延びる方向における前記接合領域の長さが、前記未塗工部の延びる方向に直交する方向における長さよりも長くなっており、前記集電部材は、板状部材を有し、前記板状部材の外周端面が前記未塗工部に接合されるとともに、前記接合領域は前記板状部材の外周端面に沿って延びていることを要旨とする。
これによれば、正極シートと負極シートには、それぞれ活物質が塗布されていない未塗工部が少なくともいずれか1辺に沿って延設されている。そして、正極シートと負極シートは、未塗工部において集電部材と接合され、電気的に接続されているとともに、未塗工部と集電部材との接合領域は、未塗工部の延びる方向に沿って延びている。このため、例えば、未塗工部の延設方向と直交する方向に沿って延びるように接合領域を設ける場合と比較して、正極シート及び負極シートにおける未塗工部の突出量を小さく設定することができる。したがって、未塗工部の面積を小さくして体積エネルギー密度を向上させることができる。また、接合領域は未塗工部の延びる方向に連続して延びた形状をしており、未塗工部の延びる方向における接合領域の長さが、未塗工部の延びる方向に直交する方向における長さよりも長くなっている。このため、接合領域における幅方向の長さを小さく設定したとしても、未塗工部と集電部材との接合面積を確保し、確実に電気的に接続することができる。また、集電部材における板状部材の外周端面が前記未塗工部に接合される。このため、接合領域における幅方向の長さをさらに狭く設定し、未塗工部の面積を小さくできる。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の接続構造において、前記外周端面には、層状をなした前記未塗工部が接合されていることを要旨とする。これによれば、板状部材の端面に層状をなした未塗工部が接合されていることから、個別に接合させる構成と比較して簡便に製造することができる。
請求項に記載の発明は、二次電池において、請求項1又は2に記載の接続構造により前記電極体と前記集電部材とが接続されていることを要旨とする。これによれば、未塗工部の面積を小さくして体積エネルギー密度を向上させることができることから、二次電池として小型化や高容量化を図ることができる。
請求項に記載の発明は、車両において、請求項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、未塗工部の面積を小さくして体積エネルギー密度を向上させることができることから、二次電池として小型化や高容量化を図ることができる。したがって、例えば二次電池として高容量化を図った場合には、車両における1回の満充電で利用可能な電力量(使用時間)を向上できる。また、二次電池として小型化を図った場合には、車両における二次電池の設置箇所の自由度を向上させることができる。
本発明によれば、未塗工部の面積を小さくして体積エネルギー密度を向上させることができる。
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。 リチウムイオン二次電池を模式的に示す正面図。 (a)は、リチウムイオン二次電池を模式的に示す左側面図、(b)は、(a)に示す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。
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部材としての集電端子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部材としての集電端子18の基端(一端)が固定されている。本実施形態において、正極端子15、負極端子16、及び集電端子17,18は、ケース11(本体部材12及び蓋部材13)とは絶縁された状態とされている。なお、各集電端子17,18については、後に詳しく説明する。
また、ケース11には、金属シート(金属箔)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では、シート状のセパレータ23を間に挟んだ状態で、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(積層構造)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Y1に示す左右方向が、電極体21(正電極シート24及び負電極シート25)の捲回軸線が延びる方向となる。
ここで、正電極シート24、及び負電極シート25について詳しく説明する。
正電極シート24は、矩形(略矩形)の長尺シート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。
金属箔24aの両面には、金属箔24aにおいて、矢印Y4に示す長さ方向の全体にわたって、矢印Y1に示す幅方向の一方(本実施形態では左側)の端部(辺)E1から所定幅で設定された未塗工部としての非塗布領域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の両面には、金属箔25aの長さ方向の全体にわたって、幅方向の他方(本実施形態では右側)の端部(辺)E2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。
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における長さ方向の1辺に沿って延びるようにそれぞれ設けられている。本実施形態では、正電極シート24の非塗布領域27が正電極シート24の端部E1に沿って延設された正電極リード24bとなり、負電極シート25の非塗布領域27が負電極シート25の端部E2に沿って延設された負電極リード25bとなる。本実施形態では、正電極シート24及び負電極シート25の長さ方向が非塗布領域27の延びる方向(延設方向)となる。
そして、電極体21は、正電極シート24の正電極リード24bが捲回軸線の延びる方向の一方(本実施形態では左方)に突出し、負電極シート25の負電極リード25bが捲回軸線の延びる方向の他方(本実施形態では右方)に突出するように、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。なお、電極体21は、捲回軸線の延びる方向とケース11の長手方向とを一致させた状態でケース11に収納されており、ケース11内において、正電極リード24bが左手に配置される一方で、負電極リード25bが右手に配置されている。
このため、図1に示すように、電極体21の左端部には、正電極シート24の正電極リード24bが捲回軸線の延びる方向(左右方向)と直交する方向に層状をなす正極接続部28が形成されている。より詳しく説明すると、本実施形態において電極体21の左端部には、正電極シート24の正電極リード24bを前後方向に2分割することにより、前後方向に並ぶように2つの正極接続部28が形成されている。即ち、各正極接続部28では、正電極シート24の非塗布領域27(金属箔24a)が間にセパレータ23を挟まない状態で層状(積層構造)をそれぞれなしている。
その一方で、電極体21の右端部には、負電極シート25の負電極リード25bが捲回軸線の延びる方向と直交する方向に層状をなす負極接続部29が形成されている。より詳しく説明すると、本実施形態において電極体21の右端部には、負電極シート25の負電極リード25bを前後方向に2分割することにより、前後方向に並ぶように2つの負極接続部29が形成されている。即ち、各負極接続部29は、負電極シート25の非塗布領域27(金属箔25a)が間にセパレータ23を挟まない状態で層状(積層構造)をそれぞれなしている。したがって、本実施形態において電極体21の各端部には、それぞれ複数の接続部(正極接続部28及び負極接続部29)が形成されている。
そして、正極接続部28(正電極リード24b)は、前述した集電端子17の先端部(一端)と電気的に接続されている一方で、負極接続部29(負電極リード25b)は、前述した集電端子18の先端部(一端)と電気的に接続されている。また、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。
以下、本実施形態の二次電池10において特徴的な、電極体21の各正極接続部28と集電端子17、及び各負極接続部29と集電端子18を接合して電気的に接続するための接続構造(接合構造)について、図3及び図4にしたがって詳しく説明する。なお、本実施形態において、集電端子17及び集電端子18は、その形状が左右対称とされている。また、集電端子17と正電極シート24(正極接続部28)との接続構造、及び集電端子18と負電極シート25(負極接続部29)との接続構造は、左右対称とされている。したがって、以下の説明では、主に集電端子17の構成、及び集電端子17と正電極シート24との接続構造についてのみ詳しく説明し、集電端子18の構成、及び集電端子18と負電極シート25との接続構造については、同一符号を付すなどしてその説明を簡略化する。
図3及び図4に示すように、集電端子17は、導電性材料としての金属(本実施形態ではアルミニウム)からなる略矩形平板を例えばプレス加工などにより折り曲げて形成されている。集電端子17は、左右方向に沿って延びる矩形平板状をなし正極端子15と電気的に接続される連結部30、及び連結部30における左右方向の外側端から下方へ垂下された矩形平板状をなす垂下部31を備えている。そして、集電端子17は、垂下部31の下端に連設され、2つの正極接続部28の間に挿入されるように配置される板状部材(接合部)としての挿入部32を備えている。
図3及び図4(a)に示すように、挿入部32は、正極接続部28(正電極リード24b)が延びる方向(ここでは上下方向)に沿って延びる側面視で矩形(略矩形)の平板状をなしており、その厚さ方向が電極体21の捲回軸線が延びる方向(左右方向)と一致させた状態で配置されている。このため、図4(b)に示すように、挿入部32は、厚さ方向と直交する方向に配置される外周端面としての前端面32a及び後端面32bが正極接続部28の内面とそれぞれ対向するように、各正極接続部28の間に挿入されている。
また、図3及び図4(b)に示すように、挿入部32は、挿入部32の厚さ分だけ正極接続部28の間に挿入されており、電極体21における左右方向の外側に配置される挿入部32の左側面と正極接続部28の先端部とは正面視で面一とされている。
そして、図3に示すように、電極体21における各正極接続部28と、集電端子17における挿入部32とは、接合領域35(薄墨で示す)において接合され、電気的に接続されている。具体的に説明すると、挿入部32のうち前端面32aには、挿入部32の前側に配置された正極接続部28が、当該正極接続部28において層状をなす正電極リード24bを寄せ集めるようにして接合されている。同様に、挿入部32のうち後端面32bには、挿入部32の後側に配置された正極接続部28が、当該正極接続部28において層状をなす正電極リード24bを寄せ集めるようにして接合されている。
そして、本実施形態では、シーム溶接により、挿入部32と各正極接続部28とが接合領域35の全体にわたって連続的に接合されている。接合領域35は、正電極シート24の端部E1が延びる方向、及び正極接続部28(正電極リード24b)の延設方向(本実施形態では上下方向)に沿って延びるように設けられている。
シーム溶接は、抵抗溶接の一種であり、挿入部32との間に正極接続部28を挟むように配置したローラ型の電極と挿入部32との間で通電させつつ、且つローラ型電極により正極接続部28を加圧しながら転動させることにより、正極接続部28と集電端子17とを連続的に溶接する溶接方法である。このため、本実施形態の接合領域35は、正極接続部28の表面から僅かに凹んだ凹部となっている。また、本実施形態の集電端子18は、導電性材料としての金属(本実施形態では銅)から形成されている。
このように、本実施形態において、正電極シート24(正極接続部28)は、非塗布領域27において集電端子17と接合されているとともに、非塗布領域27と集電端子17との接合領域35は、非塗布領域27の延びる方向に沿って延びている。また、非塗布領域27と集電端子17とは、シーム溶接により接合されており、接合領域35は非塗布領域27の延びる方向に連続して延びた形状をしている。さらに、本実施形態では、挿入部32の外周端面となる前端面32a、及び後端面32bが正極接続部28(非塗布領域27)にそれぞれ接合されるとともに、接合領域35は、挿入部32の前端面32a、及び後端面32bにそれぞれ沿って延びている。また、挿入部32の前端面32a、及び後端面32bには、正極接続部28(非塗布領域27)における左右方向の最外部(本実施形態では左端部)が接合されている。なお、集電端子18と負極接続部29(非塗布領域27)との接合についても同様である。
次に、上記のように構成した二次電池10(電極体21と集電端子17,18との接続構造)の作用について説明する。
本実施形態において、集電端子17と正極接続部28、及び集電端子18と負極接続部29は、正電極リード24b及び負電極リード25bの延びる方向(本実施形態では上下方向)に沿って延びるように設けられた接合領域35にて接合されている。このため、本実施形態では、正電極シート24の正電極リード24b(非塗布領域27)における左右方向の長さ(幅)を小さくすることができるとともに、負電極シート25の負電極リード25b(非塗布領域27)における左右方向の長さ(幅)を小さくすることができる。したがって、例えば、正電極リード24bや負電極リード25bの延びる方向と直交する方向(左右方向)に沿って延びるように接合領域35を設ける場合と比較して、電極体21の端部における正電極リード24b及び負電極リード25bの突出量を小さく設定することができる。このため、正電極リード24b及び負電極リード25b(非塗布領域27)の面積を小さくし、小型化できる。
特に、正電極リード24b及び負電極リード25bは、挿入部32において、厚さ方向(左右方向)と交差する方向に配置される前端面32a及び後端面32b、即ち挿入部32の外周端面に接合される。このため、接合領域35が延びる方向と直交する左右方向の長さ(幅)を小さくし、電極体21の端部における正電極リード24b及び負電極リード25b(非塗布領域27)の突出量を好適に小さく設定することができる。
そして、本実施形態の二次電池10では、正電極リード24b及び負電極リード25b(非塗布領域27)の面積を小さくした分だけ、活物質層26の形成領域を拡大することで、高容量化を図ることができる。また、本実施形態の二次電池10では、正電極リード24b及び負電極リード25b(非塗布領域27)の面積を小さくした分だけ、ケース11における左右方向の長さを小さく形成することで、二次電池10を小型化することができる。
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には1辺となる端部E1に沿って、負電極シート25には1辺となる端部E2に沿って、それぞれ活物質が塗布されていない非塗布領域27が延設されている。そして、正電極シート24は、非塗布領域27である正電極リード24bにおいて集電端子17と接合され、電気的に接続されているとともに、正電極リード24bと集電端子17との接合領域35は、正電極リード24bの延びる方向に沿って延びている。負電極シート25(負電極リード25b)と集電端子18との接合についても同様である。このため、例えば、正電極リード24b及び負電極リード25bの延設方向と直交する方向に沿って延びるように接合領域35を設ける場合と比較して、正電極シート24及び負電極シート25における非塗布領域27の突出量を小さく設定することができる。したがって、非塗布領域27の面積を小さくして体積エネルギー密度を向上させることができる。
(2)正電極シート24の正電極リード24b(非塗布領域27)と集電端子17とがシーム溶接により接合されており、接合領域35は正電極リード24bの延びる方向に連続して延びた形状をしている。このため、接合領域35が延びる方向と直交する方向の長さ(幅)を小さく設定したとしても、正電極リード24b(正極接続部28)と集電端子17との接合面積を確保し、確実に電気的に接合することができる。負電極シート25(負電極リード25b)と、集電端子18との接合についても同様である。
(3)正電極シート24の正電極リード24bは、集電端子17の挿入部32における外周端面(前端面32a及び後端面32b)に接合される。このため、接合領域35が延びる方向と直交する方向の長さ(幅方向の長さ)をさらに狭く設定し、正電極リード24b(非塗布領域27)の面積を小さくできる。負電極シート25(負電極リード25b)と、集電端子18との接合についても同様である。
(4)挿入部32の外周端面(前端面32a及び後端面32b)には、正電極リード24bが層状をなした状態で接合されている。このため、1回のシーム溶接により層状をなす正電極リード24bを一括して接合することが可能であり、正電極リード24bを個別に接合させる構成と比較して、容易に製造することができる。負電極シート25(負電極リード25b)と、集電端子18との接合についても同様である。
(5)また、正電極リード24b(非塗布領域27)を小型化して体積エネルギー密度を向上させることができることから、二次電池10として小型化や、高容量化を図ることができる。
(6)挿入部32は、挿入部32の厚さ分だけ正極接続部28の間に挿入されており、挿入部32の左側面と正極接続部28の左端部とは正面視で面一とされている。このため、電極体21からの正電極リード24b(非塗布領域27)の突出量をさらに小さくすることができる。例えば、挿入部32の左側面を正極接続部28の左端部から左右方向の外側に突出させる場合には、挿入部32が突出する分だけ挿入部32(集電端子17)の設置スペースが必要になる。その一方で、挿入部32の左側面を正極接続部28の左端部より左右方向の内側に配置させる場合には、正極接続部28が挿入部32の左側面より左右方向の外側に突出する分だけ無駄が生じる。負電極シート25(負電極リード25b)と、集電端子18との接合についても同様である。
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、間にセパレータ23を挟んだ状態(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。なお、図5ではケース11の図示が省略されている。また、図5では、正電極リード24b及び負電極リード25bが同一平面上に位置するように簡略して図示されているが、実際には、正電極リード24b及び負電極リード25bは、前後方向に互い違いに配置されている。
この場合、各金属箔24a,25aの両面には、各金属箔24a,25aにおける左右方向の全幅にわたって上側の1辺としての端部E3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、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リード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リード25bを延出するように設ける。これら正電極リード24b及び負電極リード25bは、端部E3(1辺)に沿って延びる非塗布領域27をそれぞれ打ち抜き加工して形成される。また、各電極リード24b,25bは、端部E3が延びる方向(左右方向)に沿って延びるように形成する。これにより、電極体21の左上端部には正極接続部28が形成され、電極体21の右上端部には負極接続部29が形成される。
そして、集電端子17において挿入部32を、正極接続部28(各正電極リード24b)の延設方向に沿って延びる平面視で矩形の平板状に形成するとともに、外周端面(前端面32a及び後端面32b)に対して、各正極接続部28をそれぞれシーム溶接させる。この場合、接合領域35は、各正電極リード24b(非塗布領域27)が延びる方向(本別例では左右方向)に沿って延びるように設ける。各負電極シート25(負電極リード25b)と、集電端子18との接合についても同様である。このように構成しても、電極体21における正電極リード24b及び負電極リード25b(非塗布領域27)の突出量を小さくすることができる。
○ 集電端子17と正極接続部28(正電極リード24b)との接合、及び集電端子18と負極接続部29(負電極リード25b)との接合は、超音波接合やスポット溶接により接合し、それぞれ電気的に接続してもよい。
○ 集電端子17と正極接続部28(正電極リード24b)とは、接合領域35において連続的に接合されていなくてもよい。例えば、スポット状の溶接部分が断続的に並ぶように接合されていてもよい。即ち、接合領域35は、正電極シート24及び負電極シート25において非塗布領域27の延設方向に沿って延びておればよい。集電端子18と負極接続部29との接合についても同様である。
○ 集電端子17の形状は、適宜変更してもよい。例えば、挿入部32は、挿入部32における前後方向の両端部から左右方向の外側に向かって延びるように壁部をそれぞれ設け、この壁部の前面及び後面に正極接続部28を接合してもよい。集電端子18と負極接続部29との接合についても同様である。
○ 挿入部32において左右方向の外側面は、正極接続部28と面一とされていなくてもよい。例えば、挿入部32の左側面を正極接続部28の左端部から左右方向の外側に突出させたり、挿入部32の左側面を正極接続部28の左端部より左右方向の内側に配置させたりしてもよい。集電端子18と負極接続部29との接合についても同様である。
○ 正電極リード24b(正極接続部28)、及び負電極リード25b(負極接続部29)の形状を適宜変更してもよい。
○ 正極接続部28及び負極接続部29の数を適宜変更してもよい。例えば、各電極リード24b,25bを4分割し、それぞれ4つの正極接続部28及び負極接続部29を形成してもよい。この場合には、各集電端子17,18において、2つの挿入部32を設け、この各挿入部32を正極接続部28又は負極接続部29で挟むように接合すればよい。
○ 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。
○ 電極体21は、セパレータ23を間に挟んだ状態で電極シート24,25を蛇腹状に折り曲げて積層してもよい。
○ 電極体21は、捲回軸線をケース11の高さ方向(上下方向)と一致させた状態でケース11に収納されていてもよい。この場合、電極体21の上側端部に正極接続部28、及び負極接続部29を形成するようにすればよい。
○ 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。
○ 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、複数の端部(辺)に沿って形成してもよい。
○ 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として小型化や大容量化を図ることができる。したがって、例えば二次電池10として高容量化を図った場合には、車両において1回の満充電で利用可能な電力量を向上できる。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、車両において1回の満充電で走行可能な総走行距離を長くできる。また、二次電池10として小型化を図った場合には、車両において二次電池10の設置箇所の自由度を向上させることができる。
E1〜E3…端部(辺)、10…リチウムイオン二次電池(二次電池)、17,18…集電端子(集電部材)、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)、24b…正電極リード、25…負電極シート(負極シート)、25a…金属箔(金属シート)、25b…負電極リード、26…活物質層、27…非塗布領域(未塗工部)、32…挿入部(板状部材)、32a…前端面(外周端面)、32b…後端面(外周端面)、35…接合領域。

Claims (4)

  1. 金属シートに活物質が塗布された正極シートと負極シートが、間にシート状のセパレータを挟んだ状態で層状をなす電極体と、集電部材とを接合して電気的に接続するための接続構造であって、
    前記正極シートと前記負極シートには、それぞれ活物質が塗布されていない未塗工部が少なくともいずれか1辺に沿って延設されており、
    前記正極シートと前記負極シートは、前記未塗工部において前記集電部材と接合されているとともに、前記未塗工部と前記集電部材との接合領域は、前記未塗工部の延びる方向に沿って連続して延びた形状をしており、
    前記未塗工部の延びる方向における前記接合領域の長さが、前記未塗工部の延びる方向に直交する方向における長さよりも長くなっており、
    前記集電部材は、板状部材を有し、
    前記板状部材の外周端面が前記未塗工部に接合されるとともに、
    前記接合領域は前記板状部材の外周端面に沿って延びていることを特徴とする接続構造。
  2. 前記外周端面には、層状をなした前記未塗工部が接合されていることを特徴とする請求項に記載の接続構造。
  3. 請求項1又は2に記載の接続構造により前記電極体と前記集電部材とが接続されていることを特徴とする二次電池。
  4. 請求項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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JP6476726B2 (ja) * 2014-10-17 2019-03-06 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP7065965B2 (ja) * 2018-07-18 2022-05-12 ビークルエナジージャパン株式会社 二次電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10189026A (ja) * 1996-12-24 1998-07-21 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池用渦巻型電極集合体
JP3551365B2 (ja) * 2000-06-20 2004-08-04 株式会社デンソー 扁平形状巻回型電極電池
JP2007115584A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Panasonic Ev Energy Co Ltd 二次電池とその製造方法及び二次電池用集電板
JP5112429B2 (ja) * 2006-06-26 2013-01-09 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーセル用電極板及びその製造方法
JP2010129506A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 蓄電デバイス
JP5211086B2 (ja) * 2010-02-08 2013-06-12 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池
JP2012243403A (ja) * 2011-05-16 2012-12-10 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池
JP5589220B2 (ja) * 2011-09-06 2014-09-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形電池およびその製造方法

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