JP5900538B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
上記蓄電装置について、前記第1湾曲部及び前記第2湾曲部の少なくとも一方はくびれているとよい。かかる構成によれば、クランク状に湾曲している湾曲部が撓み易くなっている。これにより、導電部材に外力が付与された場合に生じる応力は、湾曲部にて吸収されやすい。よって、電流遮断部と遮断接合部との接合箇所や、第2端子と端子接合部との接合箇所に応力が付与されることを抑制できる。
以下、蓄電装置の第1実施形態について図1〜図7を用いて説明する。なお、図4については、各タブ31,32を2点鎖線にて示し、図6等においては各溶接部分P1,P2をドットハッチで示す。
図5及び図6に示すように、正極端子15は、角柱状の正極頭部51と、正極頭部51の上面51aから上方に向けて延び、且つ、外周面にねじ溝を有する正極軸部52とを備えている。
図6に示すように、負極軸部72は、蓋13に有る貫通孔13bを介してケース11外に突出している。負極軸部72には、絶縁性のOリング73と、貫通孔13bに嵌合するものであって絶縁性のフランジ付きリング74とが挿通されている。そして、負極軸部72には、フランジ付きリング74の上からナット75が螺合されており、負極端子16と蓋13とがユニット化されている。なお、フランジ付きリング74は、負極軸部72と蓋13の貫通孔13bの周縁部との間、及び、ナット75と蓋13との間に介在している。
電極組立体14の幅方向Xに、電流遮断部80、負極タブ32、正極タブ31及び正極頭部51が並んで配置されているため、例えば各タブ31,32が、電流遮断部80及び正極頭部51よりも電極組立体14寄りに配置されている場合と比較して、スペースS1が小さくなっている。
(1)二次電池10は、正極タブ31と正極端子15とに接合されている正極導電部材40と、負極端子16と電極組立体14との間に配置された電流遮断部80と負極タブ32とに接合されている負極導電部材60とを備えている。導電部材40,60は、電極21,22の積層方向Yから見てクランク状に湾曲した湾曲部43,63を有する。そして、電流遮断部80と負極タブ32とは電極組立体14の幅方向Xに並んで配置されており、正極端子15のうちケース11内にあって電極組立体14に向けて突出している正極頭部51と正極タブ31とは電極組立体14の幅方向Xに並んで配置されている。これにより、スペースS1の低減を図ることができる。
本実施形態では、負極タブ32の湾曲態様、及び、負極導電部材110の湾曲態様が第1実施形態と異なっている。その異なる点について以下に説明する。
(9)各導電部材40,110の湾曲部43,111は、負極下面65が正極下面45よりも電極組立体14に近づくように湾曲している。これにより、各タブ31,32に付与される応力を軽減することができる。
本実施形態では、正極タブ31の湾曲態様、及び、正極導電部材120の湾曲態様が第1実施形態と異なっている。その異なる点について以下に説明する。
そして、関係式1から湾曲部距離Z5は関係式2を満たすように設定される。
湾曲部距離Z5<タブ積層距離Z6−離間距離Z7…関係式2
そして、湾曲部長さZ8は、上記のように設定された湾曲部距離Z5と、正極タブ接合部41の厚みとの和として設定される。
(10)正極端子15及び正極導電部材120が電極組立体14に向けて変位すると、正極導電部材120の変位によって、各正極タブ31が対向方向Zに沿って電極組立体14側に寄せ集められる。このとき、正極導電部材120は、各正極タブ31が対向方向Zに寄せ集められた位置までは変位する。正極湾曲部121の湾曲部距離Z5が、関係式2を満たす長さに設定されていると、正極湾曲部121の第1対向部121a及び第2正極絶縁部材58の下面58cは、電極組立体14の端面14aに接触せず、しかも、第2正極絶縁部材58と電極組立体14の端面14aとの間にクリアランスを確保した状態とすることができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 電流遮断部80は、正極端子15と電極組立体14との間に配置され、正極端子15と一体化している構成であってもよい。この場合、正極端子15が「第2端子」に対応し、負極端子16が「第1端子」に対応し、正極タブ31が「第2タブ」に対応し、負極タブ32が「第1タブ」に対応し、正極導電部材40が「第2導電部材」に対応し、負極導電部材60,110が「第1導電部材」に対応する。
○ 支持部材86の下面86cと、第2正極絶縁部材58の下面58cとが、対向方向Zにずれていてもよい。
○ 第1実施形態では、正極上面44と負極上面64の第1面64aとが同一平面上に配置されていたが、これに限られず、両者が互いに近づいていればよい。正極上面44と第1面64aとが互いに近づくとは、例えば正極上面44と第1面64aとの対向方向Zのずれ寸法が、端子接合部42の上面42b(又は下面42c)と遮断接合部62の上面62a(又は下面62b)との対向方向Zのずれ寸法よりも短くなることである。
○ 正極タブ接合部41が、厚肉部と薄肉部とを有する構成であってもよいし、各タブ接合部41,61の双方が厚肉部と薄肉部とを有する構成であってもよい。また、薄肉部を省略してもよい。
○ 二次電池10は、車両に搭載して走行に用いてもよいし、定置用の電源として用いてもよい。
○ 二次電池10は、リチウムイオン電池であったが、これに限られず、他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質層21bと負極活物質層22bとの間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。また、蓄電装置として電気二重層キャパシタでもよい。
(イ)各タブ接合部と壁部との間に配置されたものであって、第1対向面及び第2対向面の双方に当接している絶縁カバーを備えていてもよい。
Claims (6)
- 電極としての第1電極及び第2電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、
前記電極組立体が収容されているケースと、
前記ケースの壁部から外部に露出しているものであって、一部が前記電極組立体に向けて突出している第1端子及び第2端子と、
を備え、
前記第1電極は、当該第1電極の端部から突出した形状の第1タブを有し、
前記第2電極は、当該第2電極の端部から突出した形状の第2タブを有し、
前記電極組立体における前記第1タブ及び前記第2タブが存在する端面と、前記第1端子及び前記第2端子が存在する前記壁部とが対向しており、
前記第2端子と前記電極組立体との間に配置され、前記第2端子に接合されている電流遮断部と、
前記第1タブと前記第1端子とに接合されている第1導電部材と、
前記電流遮断部と前記第2タブとに接合されている第2導電部材と、
を備え、
前記第1導電部材は、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第1湾曲部を有し、
前記第2導電部材は、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第2湾曲部を有し、
前記電極の積層方向と、前記壁部及び前記端面の対向方向との双方に直交する方向を前記電極組立体の幅方向とすると、
前記第1端子の一部と前記第1タブとは前記電極組立体の幅方向に並んでおり、前記電流遮断部と前記第2タブとは前記電極組立体の幅方向に並んでおり、
前記第1導電部材は、
前記第1端子に接合されている端子接合部と、
前記端子接合部よりも前記壁部寄りに配置される第1タブ接合部であって、前記第1タブに接合されている第1タブ接合面、及び、前記壁部と対向する第1対向面を有する前記第1タブ接合部と、
を備え、
前記第2導電部材は、
前記電流遮断部に接合されている遮断接合部と、
前記遮断接合部よりも前記壁部寄りに配置される第2タブ接合部であって、前記第2タブに接合されている第2タブ接合面、及び、前記壁部と対向する第2対向面を有する前記第2タブ接合部と、
を備え、
前記遮断接合部と前記端子接合部とは、前記対向方向にずれており、
前記第1湾曲部と前記第2湾曲部とは、前記対向方向において前記第1対向面と前記第2対向面とが互いに近づくように湾曲していることを特徴とする蓄電装置。 - 電極としての第1電極及び第2電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、
前記電極組立体が収容されているケースと、
前記ケースの壁部から外部に露出しているものであって、一部が前記電極組立体に向けて突出している第1端子及び第2端子と、
を備え、
前記第1電極は、当該第1電極の端部から突出した形状の第1タブを有し、
前記第2電極は、当該第2電極の端部から突出した形状の第2タブを有し、
前記電極組立体における前記第1タブ及び前記第2タブが存在する端面と、前記第1端子及び前記第2端子が存在する前記壁部とが対向しており、
前記第2端子と前記電極組立体との間に配置され、前記第2端子に接合されている電流遮断部と、
前記第1タブと前記第1端子とに接合されている第1導電部材と、
前記電流遮断部と前記第2タブとに接合されている第2導電部材と、
を備え、
前記第1導電部材は、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第1湾曲部を有し、
前記第2導電部材は、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第2湾曲部を有し、
前記電極の積層方向と、前記壁部及び前記端面の対向方向との双方に直交する方向を前記電極組立体の幅方向とすると、
前記第1端子の一部と前記第1タブとは前記電極組立体の幅方向に並んでおり、前記電流遮断部と前記第2タブとは前記電極組立体の幅方向に並んでおり、
前記第1導電部材は、前記第1端子に接合されている端子接合部よりも前記壁部寄りに配置されるものであって、前記第1タブに接合されている第1タブ接合面を有する第1タブ接合部を備え、
前記第2導電部材は、前記電流遮断部に接合されている遮断接合部よりも前記壁部寄りに配置されるものであって、前記第2タブに接合されている第2タブ接合面を有する第2タブ接合部を備え、
前記第1湾曲部と前記第2湾曲部とは、前記第1タブ接合面と前記第2タブ接合面とが前記対向方向にずれるように湾曲していることを特徴とする蓄電装置。 - 電極としての第1電極及び第2電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、
前記電極組立体が収容されているケースと、
前記ケースの壁部から外部に露出しているものであって、一部が前記電極組立体に向けて突出している第1端子及び第2端子と、
を備え、
前記第1電極は、当該第1電極の端部から突出した形状の第1タブを有し、
前記第2電極は、当該第2電極の端部から突出した形状の第2タブを有し、
前記電極組立体における前記第1タブ及び前記第2タブが存在する端面と、前記第1端子及び前記第2端子が存在する前記壁部とが対向しており、
前記第2端子と前記電極組立体との間に配置され、前記第2端子に接合されている電流遮断部と、
前記第1タブと前記第1端子とに接合されている第1導電部材と、
前記電流遮断部と前記第2タブとに接合されている第2導電部材と、
を備え、
前記第1導電部材は、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第1湾曲部を有し、
前記第2導電部材は、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第2湾曲部を有し、
前記電極の積層方向と、前記壁部及び前記端面の対向方向との双方に直交する方向を前記電極組立体の幅方向とすると、
前記第1端子の一部と前記第1タブとは前記電極組立体の幅方向に並んでおり、前記電流遮断部と前記第2タブとは前記電極組立体の幅方向に並んでおり、
前記第1導電部材は、前記第1端子に接合されている端子接合部よりも前記壁部寄りに配置されるものであって、前記第1タブに接合されている板状の第1タブ接合部を備え、
前記第2導電部材は、前記電流遮断部に接合されている遮断接合部よりも前記壁部寄りに配置されるものであって、前記第2タブに接合されている板状の第2タブ接合部を備え、
前記第1タブ接合部及び前記第2タブ接合部の少なくとも一方は、厚さが相違する厚肉部及び薄肉部を有していることを特徴とする蓄電装置。 - 前記第1湾曲部及び前記第2湾曲部の少なくとも一方はくびれている請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 電極としての第1電極及び第2電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、
前記電極組立体が収容されているケースと、
前記ケースの壁部から外部に露出しているものであって、一部が前記電極組立体に向けて突出している第1端子及び第2端子と、
を備え、
前記第1電極は、当該第1電極の端部から突出した形状の第1タブを有し、
前記第2電極は、当該第2電極の端部から突出した形状の第2タブを有し、
前記電極組立体における前記第1タブ及び前記第2タブが存在する端面と、前記第1端子及び前記第2端子が存在する前記壁部とが対向しており、
前記第2端子と前記電極組立体との間に配置され、前記第2端子に接合されている電流遮断部と、
前記第1タブと前記第1端子とに接合されている第1導電部材と、
前記電流遮断部と前記第2タブとに接合されている第2導電部材と、
を備え、
前記第1導電部材は、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第1湾曲部を有し、
前記第2導電部材は、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第2湾曲部を有し、
前記電極の積層方向と、前記壁部及び前記端面の対向方向との双方に直交する方向を前記電極組立体の幅方向とすると、
前記第1端子の一部と前記第1タブとは前記電極組立体の幅方向に並んでおり、前記電流遮断部と前記第2タブとは前記電極組立体の幅方向に並んでおり、
前記第1導電部材は、
前記第1端子に接合されている端子接合部と、
前記端子接合部よりも壁部寄りに配置される第1タブ接合部であって、前記第1タブに接合されている第1タブ接合面を有する前記第1タブ接合部と、を備え、
前記端子接合部と一体化され、かつ端子接合部と電極組立体の端面との間に介在するものであって絶縁性を有する第1絶縁部材を備えており、
前記第1湾曲部における前記電極組立体への対向部のうち、最も電極組立体に近い第1対向部から第1タブ接合面までの距離を湾曲部距離とし、
前記第1タブが電極組立体側に寄せ集められ、かつ第1タブに接合された第1導電部材が電極組立体に向けて変位した場合において、
前記対向方向に沿った第1絶縁部材と電極組立体の端面との距離を離間距離とし、
前記第1タブの厚みを枚数分だけ加算し、かつ2倍した値をタブ積層距離とし、
前記第2導電部材は、
前記電流遮断部に接合されている遮断接合部と、
前記遮断接合部よりも前記壁部寄りに配置される第2タブ接合部であって、前記第2タブに接合されている第2タブ接合面を有する前記第2タブ接合部と、を備え、
前記電流遮断部と一体化され、かつ電流遮断部と前記電極組立体の端面との間に介在するものであって絶縁性を有する第2絶縁部材を備えており、
前記第2湾曲部における前記電極組立体への対向部のうち、最も電極組立体に近い第2対向部から第2タブ接合面までの距離を湾曲部距離とし、
前記第2タブが電極組立体側に寄せ集められ、かつ第2タブに接合された第2導電部材が電極組立体に向けて変位した場合において、
前記対向方向に沿った第2絶縁部材と電極組立体の端面との距離を離間距離とし、
前記第2タブの厚みを枚数分だけ加算し、かつ2倍した値をタブ積層距離としたとき、
前記第1導電部材側及び前記第2導電部材側の少なくともいずれか一方側について
(湾曲部距離)<(タブ積層距離)−(離間距離)
が成立することを特徴とする蓄電装置。 - 前記蓄電装置は二次電池である請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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